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COLOMBIA DIVERSIDAD BIÓTICA XV Los bosques de robles (Fagaceae) en Colombia. Composición florística, estructura, diversidad y conservación COLOMBIA DIVERSIDAD BIÓTICA XV Los bosques de robles (Fagaceae) en Colombia. Composición florística, estructura, diversidad y conservación Bogotá, D.C. 2017 J. Orlando Rangel-Ch. Editor Apoyo publicación Catalogación en la publicación Universidad Nacional de Colombia Colombia Diversidad Biótica XV. Los bosques de robles (Fagaceae) en Colombia composición florística, estructura, diversidad y conservación / editor, J. Orlando Rangel-Ch. . -- Primera edición. -- Bogotá : Universidad Nacional de Colombia. Facultad de Ciencias, Instituto de Ciencias Naturales, 2017. 311 páginas. Incluye referencias bibliográficas e índices de tablas y figuras ISBN 978-958-783-242-6 (rústica). -- ISBN 978-958-783-239-6 (e-book). -- ISBN 978-958-783-240-2 (impresión bajo demanda). 1. Robles 2. Fagaceae 3. Composición botánica 4. Conservación de la diversidad biológica 5. Silvicultura 6. Arboricultura 7. Agrobiodiversidad 8. Anatomía vegetal 9. Colombia I. Rangel Churio, Jesús Orlando, 1950-, editor II. Serie CDD-23 574.509861 / 2017 Editor: J. Orlando Rangel-Ch. rEvisión intEgral dE tExtos: Diego Giraldo Cañas J. Orlando Rangel-Ch. disEño y diagramación: Ing. Ana Milena García M. carátula: Ana Milena García M. Colombia Diversidad Biótica XV. Los bosques de robles (Fagaceae) en Colombia. Composición florística, estructura, diversi- dad y conservación. © Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá, Facultad de Ciencias, Instituto de Ciencias Naturales © J.O. Rangel-Ch. (ed.) 2017 © Autores varios Prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio sin la autorización escrita del titular de los derechos patrimoniales COMITÉ CIENTÍFICO Dr. Diego Giraldo Cañas. Instituto de Ciencias Naturales. Universidad Nacional de Colombia. Dr. Jaime Aguirre-C. Instituto de Ciencias Naturales. Universidad Nacional de Colombia. Dr. José Luis Fernández-A. Real Jardín Botánico de Madrid. España. Prof. Dr. Antoine M. Cleef. Universidad de Ámsterdam. Holanda. Dr. Otto Huber. Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas. Venezuela. Dr. Alejandro Velásquez. Instituto de Geografía. Universidad Nacional Autónoma de México. México. Prof. Dr. Manuel Costa. Jardín Botánico. Universidad de Valencia. España. Primera edición, 2017 Bogotá, D.C., Colombia UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA Rector: Ignacio Mantilla Prada Vicerrector general: Carlos Alberto Garzón Vicerrector académico: Juan Manuel Tejeiro Vicerrectora de investigación: Carmen María Romero Secretaria general: Catalina Ramírez Vicerrector de Sede-Bogotá: Jaime Franky Rodríguez FACULTAD DE CIENCIAS Decano: Jaime Aguirre Ceballos Vicedecano académico: Giovanny Garavito Vicedecano de investigación: Álvaro Mariño Camargo Secretario: Helber de Jesús Barbosa INSTITUTO DE CIENCIAS NATURALES Director: José Carmelo Murillo FUNDACIÓN NATURA Directora ejecutiva: Elsa Matilde Escobar Subdirectora de conservación e investigación: Clara Ligia Solano Subdirector de desarrollo local y cambio global: Roberto León Gómez Subdirectora administrativa y financiera: Catalina Espinosa Cítese como: Rangel-Ch., J.O. (ed.). 2017. Colombia Diversidad Biótica XV. Los bosques de robles (Fagaceae) en Colombia.Composición florística, estructura, diversidad y conservación. Universidad Nacional de Colombia - Instituto de Ciencias Naturales. 311 pp. Bogotá D.C. Revisión y evaluación de los capítulos Profesor Dr. Antonio Galán de Mera Universidad CEU San Pablo Madrid, España Doctor Edgar Ernesto Cantillo Universidad Distrital Francisco José de Caldas Bogotá, Colombia Doctor Daniel C. Dey USDA Forest Service Northern Research Station Estados Unidos Revisión y evaluación integRal de toda la obRa Profesor Dr. Diego Giraldo Instituto de Ciencias Naturales, Universidad Nacional de Colombia Profesor Dr. J. Orlando Rangel-Ch. Instituto de Ciencias Naturales, Universidad Nacional de Colombia AGRADECIMIENTOS A mi familia que siempre me animó. A mi madre, a mi padre y hermanos por su ejemplo, sus sabias palabras, su apoyo constante, sus palabras de aliento y por siempre querer lo mejor para mí. A Paola por su constante apoyo. A las familias y amigos campesinos con quienes tuve la oportunidad de compartir varias jornadas de trabajo y de reflexión. A mis amigos y compañeros de trabajo de la Universidad Nacional de Colombia y de la Fundación Natura, con quienes he conocido y recorrido hermosas selvas, paisajes, y personas; ellos me han ayudado a formarme y a continuar en la hermosa misión de la conservación de la vida. (Andrés Avella Muñoz). Al grupo de investigación Biodiversidad y Conservación, al Instituto de Ciencias Naturales y a la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia que me ha acogido durante las últimas tres décadas. A la directora de la Fundación Natura, Dra. Elsa Matilde Escobar por su gran apoyo; al señor decano de la Facultad de Ciencias, Dr. Jaime Aguirre-C., por la confianza y apoyo al grupo de investigación y su interés en la divulgación de los resultados. A los colegas del grupo Ecoandes. A la ingeniera Ana Milena García y a Mónica Alejandra Parra por su apoyo en las fases de preparación, revisión y edición de los textos. A los colegas evaluadores por su excelente labor que mejoró la presentación final. LISTA DE AUTORES Avella M., Andrés Instituto de Ciencias Naturales Universidad Nacional de Colombia Fundación Natura eaavella@yahoo.com Ávila, Fabio A. Jardín Botánico Guillermo Piñeres Turbaco, Bolívar, Colombia fabio.botaniske@gmail.com Dey, Daniel C. USDA-United States Department of Agriculture Forest Service Northern Research Station ddey@fs.fed.us Kabrick, John M. USDA-United States Department of Agriculture Forest Service Northern Research Station jkabrick@fs.fed.us Lazaro Toro, Juan Corporación Autónoma Regional de Antioquia (Corantioquia) jtoro@corantioquia.gov.co Parra, Cesar Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. cparraal74@gmail.com Rangel-Ch., J. Orlando Instituto de Ciencias Naturales Universidad Nacional de Colombia jorangelc@unal.edu.co Solano, Clara Fundación Natura Subdirección de investigación y Conservación csolano@natura.org.co Stambaugh, Mike Department of Forestry University of Missouri StambaughM@missouri.edu 1-9 RESUMEN AMPLIADO 11-122 LOS BOSQUES DE ROBLE (Quercus humboldtii BONPL.) EN COLOMBIA: ASPECTOS FLORÍSTICOS, ESTRUCTURALES Y SINTAXONÓMICOS Oak forests (Quercus humboldtii Bonpl.) in Colombia: floristic, structural and syntaxonomic aspects Andrés Avella M., J. Orlando Rangel-Ch. & Juan Lázaro Toro 123-148 GRADIENTES AMBIENTALES EN LOS BOSQUES DE ROBLE (Quercus humboldtii BONPL.) DE COLOMBIA: INFLUENCIA DE LA ALTITUD Y LA PRECIPITACIÓN EN LA COMPOSICIÓN FLORÍSTICA Y LA ESTRUCTURA DE LOS ROBLEDALES Environmental gradients in the oak forests (Quercus humboldtii Bonpl.) of Colombia: influence of altitude and rainfall on the floristic composition and the structure of the oak forests Andrés Avella M., Daniel C. Dey, Mike Stambaugh & John M. Kabrick 149-214 BOSQUES DE ROBLE NEGRO colombobAlANus eXcelsA (LOZANO, HERN. CAM. & HENAO) NIXON & CREPET EN COLOMBIA: SINTAXONOMÍA, COMPOSICIÓN FLORÍSTICA Y ESTRUCTURA Black oak forests colombobalanus excelsa (Lozano, Hern. Cam. & Henao) Nixon & Crepet in Colombia: syntaxonomy, floristic composition and structure Andrés Avella M., J. Orlando Rangel-Ch. & Cesar Parra 215-259 LA FLORA VASCULAR DE LOS BOSQUES DE ROBLE (FAGACEAE) EN COLOMBIA: APROXIMACIÓN INICIAL The vascular flora of oak forests (Fagaceae) in Colombia: a preliminary approach Andrés Avella M. & Fabio A. Ávila 261-286 CONSERVACIÓN, MANEJO Y RESTAURACIÓN DE LOS BOSQUES DE ROBLES (Quercus humboldtii BONPL.) EN EL CORREDOR DE CONSERVACIÓNGUANTIVA - LA RUSIA - IGUAQUE GRI (SANTANDER - BOYACÁ, COLOMBIA) Conservation, sustainable managing and restoration of the oak forests (Quercus humboldtii Bonpl.) along the Guantiva - La Rusia - Iguaque conservation corridor GRI (Santander- Boyacá, Colombia) Andrés Avella M., J. Orlando Rangel-Ch. & Clara Solano 287 ANEXO FOTOGRÁFICO índice xiii índice de tablas Tabla 1. Información general de las regiones, los departamentos y los levantamientos incluidos en la propuesta fitosociológica. .........................................................................................................................................................16 Tabla 2. Composición florística de los robledales en los macizos montañosos del Caribe colombiano. ..................20 Tabla 3. Composición florística de los bosques de roble de la región de vida Andina (2500 - 3400 m.s.n.m.) en la cordillera Oriental, sector Norte. .............................................................................................................................30 Tabla 4. Composición florística de los bosques de roble de la región de vida Subandina (1800 - 2400 m.s.n.m.) en la cordillera Oriental, sector Norte. ........................................................................................................................46 Tabla 5. Composición florística de los bosques de roble de las regiones de vida Subandina y Andina (1350 - 2800 m.s.n.m.) en la cordillera Oriental, sector Centro. ...................................................................................................61 Tabla 6. Composición florística de los bosques de roble de la región de vida Andina (2450 - 3150 m.s.n.m.) en las cordilleras Central y Occidental, sectores Norte y Centro. ......................................................................................73 Tabla 7. Composición florística de la comunidad de Q. humboldtii robledales de alta montaña muy intervenidos. 75 Tabla 8. Composición florística de los bosques de roble de la región de vida Andina (2450 - 3150 m.s.n.m.) en las cordilleras Central y Occidental, sectores Norte y Centro. ......................................................................................76 Tabla 9. Composición florística de los bosques de roble de la región de vida Andina (2450 - 3150 m.s.n.m.) en las cordilleras Central y Occidental, sectores Norte y Centro. ......................................................................................77 Tabla 10. Composición florística de la comunidad de Clusia sp. – Symplocos serrulata – Quercus humboldtii en la región de vida Andina (2450 - 3150 m.s.n.m.) en las cordilleras Central y Occidental, sectores Norte y Centro. .78 Tabla 11. Composición florística de los bosques de roble de la región de vida Subandina (1900 - 2550 m.s.n.m.) en las cordilleras Central y Occidental, sectores Norte y Centro. ................................................................................84 Tabla 12. Composición florística de los bosques de roble de la región de vida Subandina y Andina en el Macizo Central –incluye el sector Sur de la cordillera Occidental–. ...................................................................................95 Tabla 13. Arreglo sintaxonómico de los bosques de roble (Quercus humboldtii) en Colombia. .............................100 Tabla 14. Ajustes a las anteriores propuestas geobotánicas, estructurales y fitosociológicas realizadas para los bosques de roble (Q. humboldtii) en Colombia. ....................................................................................................103 Tabla 15. Aspectos de diversidad y abundancia para todos los estratos y para los estratos arbóreos en cada unidad sintaxonómica de los bosques de roble (Q. humboldtii) de Colombia. .................................................................106 Tabla 16. Principales características estructurales para cada unidad sintaxonómica de los bosques de roble (Q. humboldtii) de Colombia. ................................................................................................................................111 Tabla 17. Descripción general de los levantamientos utilizados para el análisis del gradiente altitudinal. ............129 Tabla 18. Estadísticas de las principales características estructurales de los bosques andinos y subandinos. .......132 Tabla 19. Descripción general de los levantamientos utilizados para el análisis del gradiente de precipitación. ..133 Tabla 20. Estadísticos de las principales características estructurales de los bosques de roble en provincia húmeda y los bosques de roble en provincia subhúmeda. ..................................................................................................135 Tabla 21. Descripción general de los levantamientos utilizados para el análisis del gradiente altitud-precipitación. 136 Tabla 22. Resumen de estadísticas para el análisis MRPP en los diferentes gradientes. .........................................138 Tabla 23. Resumen de estadísticas para MRPP en el gradiente altitud-precipitación resultado para todos los grupos y comparación por parejas. ....................................................................................................................................138 Tabla 24. Estadísticos de las principales características estructurales de los diferentes tipos de robledales definidos en el gradiente altitud-precipitación. ....................................................................................................................142 Tabla 25. Información general de los departamentos, sectores y levantamientos incluidos en la propuesta fitosociológica. .......................................................................................................................................................154 Tabla 26. Composición florística de los bosques de roble negro (Colombobalanus excelsa) en los andes de Colombia. ...............................................................................................................................................................157 Tabla 27. Índice de Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos arbóreos (> 12 m de altura) de la clase Conceveibo pleiostemonae-Colombobalanetea excelsae. ........................................................................................................162 Tabla 28. Índice de Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos de arbolitos y arbustivo (< 12 m de altura) de la clase Conceveibo pleiostemonae-Colombobalanetea excelsae. .....................................................................................163 Tabla 29. Índice de Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos arbóreos (> 12 m de altura) del orden Dictiocaryo lamarckiani-Colombobalanetalia excelsae. ..........................................................................................................167 Tabla 30. Índice de Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos de arbolitos y arbustivo (< 12 m de altura) del orden Dictiocaryo lamarckiani-Colombobalanetalia excelsae. .......................................................................................168 Tabla 31. Índice de Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos arbóreos (> 12 m de altura) de la alianza Wettinio fascicularis-Colombobalanion excelsae. ...............................................................................................................172 xiv Tabla 32. Índice de Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos de arbolitos y arbustivo (< 12 m de altura) de la alianza Wettinio fascicularis-Colombobalanion excelsae. ................................................................................................173 Tabla 33. Índice de Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos arbóreos (> 12 m de altura) de la asociación Matudaeo colombianae-Colombobalanetum excelsae. ..........................................................................................................177 Tabla 34. Índicede Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos de arbolitos y arbustivo (< 12 m de altura) de asociación Matudaeo colombianae-Colombobalanetum excelsae. .........................................................................................177 Tabla 35. Índice de Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos arbóreos (> 12 m de altura) de la asociación Wettinio anomalae-Colombobalanetum excelsae. ...............................................................................................................182 Tabla 36. Índice de Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos de arbolitos y arbustivo (< 12 m de altura) de asociación Wettinio anomalae-Colombobalanetum excelsae. .................................................................................................182 Tabla 37. Índice de Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos arbóreos (> 12 m de altura) de la asociación Podocarpo oleifolii-Colombobalanetum excelsae. .................................................................................................................187 Tabla 38. Índice de Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos de arbolitos y arbustivo (< 12 m de altura) de asociación Podocarpo oleifolii-Colombobalanetum excelsae. ................................................................................................188 Tabla 39. Índice de Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos arbóreos (> 12 m de altura) de la alianza Tapiriro guianensis-Colombobalanion excelsae. .................................................................................................................192 Tabla 40. Índice de Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos de arbolitos y arbustivo (< 12 m de altura) de la alianza Tapiriro guianensis-Colombobalanion excelsae. ...................................................................................................193 Tabla 41. Índice de Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos arbóreos (> 12 m de altura) de la asociación Alfaroo williamsii-Colombobalanetum excelsae. ...............................................................................................................197 Tabla 42. Índice de Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos de arbolitos y arbustivo (< 12 m de altura) de asociación Alfaroo williamsii-Colombobalanetum excelsae. ..................................................................................................198 Tabla 43. Índice de Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos arbóreos (> 12 m de altura) de la asociación Alchorneo polyanthae-Colombobalanetum excelsae. ............................................................................................................202 Tabla 44. Índice de Valor de Importancia (I.V.I.). Estratos de arbolitos y arbustivo (< 12 m de altura) de asociación Alchorneo polyanthae-Colombobalanetum excelsae. ............................................................................................203 Tabla 45. Aspectos de diversidad y abundancia para todos los estratos y para los estratos arbóreos en cada unidad sintaxonómica de los bosques de roble negro (C. excelsa) de Colombia. .............................................................206 Tabla 46. Principales características estructurales para cada unidad sintaxonómica de los bosques de roble negro (C. excelsa) de Colombia. ......................................................................................................................................207 Tabla 47. Aspectos relacionados con las especies de mayor I.V.I. en cada unidad sintaxonómica de los bosques de roble negro (C. excelsa) de Colombia. ..................................................................................................................209 Tabla 48. Familias con el mayor número de especies y géneros. ............................................................................218 Tabla 49. Distribución de la riqueza a nivel de especies por familia, géneros por familia y especies por género. .218 Tabla 50. Familias con mayor riqueza de especies de acuerdo al hábito de crecimiento en los bosques de robles de Colombia. ...............................................................................................................................................................220 Tabla 51. Riqueza a nivel de familia, géneros y especies por regiones de vida. .....................................................221 Tabla 52. Distribución de la riqueza de especies y géneros por regiones de vida para las diez familias más importantes.............................................................................................................................................................222 Tabla 53. Familias con mayor número de especies y géneros en bosques de robles de Colombia según diferentes estudios. .................................................................................................................................................................222 Tabla 54. Comparación de las familias de plantas con flores con mayor número de especies en localidades de la región Andina incluyendo los encontrados para bosques de robles en Colombia.. ...............................................224 Tabla 55. Familias con mayor riqueza de especies y géneros en bosques de robles de Colombia según diferentes estudios. .................................................................................................................................................................226 Tabla 56. Valores del índice ponderado de estructura para las asociaciones dominadas por Quercus humboldtii. .268 Tabla 57. Relaciones con el área basal, el IPE 1 y el IPE 2. ....................................................................................270 Tabla 58. Incremento Medio Anual (IMA) especies con individuos con DAP ≥ 10 cm en los robledales del GRI. ...281 xv índice de figuRas Figura 1. Arreglo sintaxonómico del orden Billio roseae-Quercetalia humboldtii en el Caribe colombiano............17 Figura 2. Arreglo sintaxonómico de la clase Myrsine coriaceae-Quercetea humboldtii (Weinmannio tomentosae- Quercion humboldtii) en el sector norte de la cordillera Oriental............................................................................23 Figura 3. Arreglo sintaxonómico de la clase Myrsine coriaceae-Quercetea humboldtii (Macleanio rupestris- Quercion humboldtii) en el sector norte de la cordillera Oriental............................................................................29 Figura 4. Arreglo sintaxonómico de la clase Billio roseae-Quercetea humboldtii en el sector norte de la cordillera Oriental.....................................................................................................................................................................39 Figura 5. Arreglo sintaxonómico del orden Anibo panurensis-Quercetalia humboldtii.............................................52 Figura 6. Arreglo sintaxonómico del orden Myrsino coriaceae-Quercetalia humboldtii...........................................57 Figura 7. Myrsine coriaceae-Quercetalia humboldtii en las cordilleras Central y Occidental...................................67 Figura 8. Asociaciones y comunidades del orden Myrsino coriaceae-Quercetalia humboldtii en las cordilleras Central y Occidental.................................................................................................................................................71 Figura 9. Arreglo sintaxonómico del orden Billio roseae-Quercetalia humboldtii en las cordilleras Central y Occidental.................................................................................................................................................................80 Figura 10. Arreglo sintaxonómico de clase Myrsine coriaceae-Quercetea humboldtii en el sector Macizo Central.....89 Figura 11. Índice de Riqueza Específico (I.R.E.) para las asociaciones pertenecientes a las clases Myrsine coriaceae-Quercetea humboldtii y Billio roseae-Quercetea humboldtiien los bosques de roble (Q. humboldtii) de Colombia. ...............................................................................................................................................................108 Figura 12. Índice de Predominio Fisionómico Simplificado Relativo (I.P.F.S %) para las asociaciones pertenecientes a las clases Myrsine coriaceae-Quercetea humboldtii y Billio roseae-Quercetea humboldtii en los bosques de roble (Q. humboldtii) de Colombia......................................................................................................115 Figura 13. NMS gradiente altitudinal.......................................................................................................................130 Figura 14. Dendrograma del gradiente altitudinal....................................................................................................131 Figura 15. Escalonamiento no métrico multidimensional (NMS) gradiente de humedad (precipitación)...............134 Figura 16. Dendrograma (similitud entre levantamientos) según el gradiente de humedad (precipitación)...........134 Figura 17. Escalonamiento no métrico multidimensional (NMS) gradiente altitud-precipitación (eje 1 vs eje 2). 139 Figura 18. Escalonamiento no métrico multidimensional (NMS) gradiente altitud-precipitación (eje 1 vs eje 3). 139 Figura 19. Escalonamiento no métrico multidimensional (NMS) gradiente altitud-precipitación, figura en tres dimensiones donde se relacionan los ejes 1, 2 y 3. ................................................................................................140 Figura 20. Dendrograma (similitud entre levantamientos) según el gradiente altitud-precipitación.......................141 Figura 21. Arreglo sintaxonómico de los bosques de roble negro (Colombobalanus excelsa) en los Andes de Colombia. ...............................................................................................................................................................155 Figura 22. Diagrama estructural de la vegetación de la clase Conceveibo pleiostemonae-Colombobalanetea excelsae..................................................................................................................................................................160 Figura 23. Frecuencia relativa (%) de alturas en la clase Conceveibo pleiostemonae-Colombobalanetea excelsae...160 Figura 24. Frecuencia relativa (%) del DAP en la clase Conceveibo pleiostemonae-Colombobalanetea excelsae.....160 Figura 25. Frecuencia relativa (%) del área basal en la clase Conceveibo pleiostemonae-Colombobalanetea excelsae. .................................................................................................................................................................160 Figura 26. Frecuencia relativa del número de individuos por categoría diamétrica en la clase Conceveibo pleiostemonae-Colombobalanetea excelsae...........................................................................................................160 Figura 27. Frecuencia relativa (%) del área basal por categoría diamétrica en la clase Conceveibo pleiostemonae- Colombobalanetea excelsae. ..................................................................................................................................160 Figura 28. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos arbóreos (> 12 m de altura) de la clase Conceveibo pleiostemonae-Colombobalanetea excelsae............................................................................................................161 Figura 29. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos de arbolitos y arbustivos (< 12 m de altura) de la clase Conceveibo pleiostemonae-Colombobalanetea excelsae.......................................................................................161 Figura 30. Diagrama estructural de la vegetación del orden Dictiocaryo lamarckiani-Colombobalanetalia excelsae.....165 Figura 31. Frecuencia relativa (%) de alturas en el orden Dictiocaryo lamarckiani-Colombobalanetalia excelsae. ...165 Figura 32. Frecuencia relativa (%) del DAP en el orden Dictiocaryo lamarckiani-Colombobalanetalia excelsae. 165 Figura 33. Frecuencia relativa (%) del área basal el orden Dictiocaryo lamarckiani-Colombobalanetalia excelsae. .165 Figura 34. Frecuencia relativa (%) del número de individuos por categoría diamétrica en el orden Dictiocaryo lamarckiani-Colombobalanetalia excelsae..............................................................................................................165 Figura 35. Frecuencia relativa (%) del área basal por categoría diamétrica en el orden Dictiocaryo lamarckiani- Colombobalanetalia excelsae. ................................................................................................................................165 Figura 36. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos arbóreos (> 12 m de altura) del orden Dictiocaryo lamarckiani-Colombobalanetalia excelsae...................................................................................................................166 xvi Figura 37. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos de arbolitos y arbustivos (< 12 m de altura) del orden Dictiocaryo lamarckiani-Colombobalanetalia excelsae. ........................................................................................166 Figura 38. Diagrama estructural de la vegetación de la alianza Wettinio fascicularis-Colombobalanion excelsae.....170 Figura 39. Frecuencia relativa (%) de alturas en la alianza Wettinio fascicularis-Colombobalanion excelsae. ......170 Figura 40. Frecuencia relativa (%) del DAP en la alianza Wettinio fascicularis-Colombobalanion excelsae.........170 Figura 41. Frecuencia relativa (%) del área basal en la alianza Wettinio fascicularis-Colombobalanion excelsae. 170 Figura 42. Frecuencia relativa (%) del número de individuos por categoría diamétrica en la alianza Wettinio fascicularis-Colombobalanion excelsae. ................................................................................................................170 Figura 43. Frecuencia relativa (%) del área basal por categoría diamétrica en la alianza Wettinio fascicularis - Colombobalanion excelsae.....................................................................................................................................170 Figura 44. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos arbóreos (> 12 m de altura) de la alianza Wettinio fascicularis-Colombobalanion excelsae. ................................................................................................................171 Figura 45. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos de arbolitos y arbustivos (< 12 m de altura) de la alianza Wettinio fascicularis-Colombobalanion excelsae. .....................................................................................171 Figura 46. Diagrama estructural de la vegetación de la asociación Matudaeo colombianae-Colombobalanetum excelsae. .................................................................................................................................................................175 Figura 47. Frecuencia relativa (%) de alturas en la asociación Matudaeo colombianae-Colombobalanetum excelsae. .................................................................................................................................................................175 Figura 48. Frecuencia relativa (%) del DAP en la asociación Matudaeo colombianae-Colombobalanetum excelsae. ...175 Figura 49. Frecuencia relativa (%) del área basal en la asociación Matudaeo colombianae-Colombobalanetum excelsae. .................................................................................................................................................................175 Figura 50. Frecuencia relativa (%) del número de individuos por categoría diamétrica en la asociación Matudaeo colombianae-Colombobalanetumexcelsae. ...........................................................................................................175 Figura 51. Frecuencia relativa (%) del área basal por categoría diamétrica en la asociación Matudaeo colombianae- Colombobalanetum excelsae..................................................................................................................................175 Figura 52. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos arbóreos (> 12 m de altura) de la asociación Matudaeo colombianae-Colombobalanetum excelsae. ..........................................................................................176 Figura 53. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos de arbolitos y arbustivos (< 12 m de altura) de la asociación Matudaeo colombianae-Colombobalanetum excelsae. ........................................................................176 Figura 54. Diagrama estructural de la vegetación de la asociación Wettinio anomalae-Colombobalanetum excelsae. ..180 Figura 55. Frecuencia relativa (%) de alturas en la asociación Wettinio anomalae-Colombobalanetum excelsae. 180 Figura 56. Frecuencia relativa (%) del DAP en la asociación Wettinio anomalae-Colombobalanetum excelsae. ..180 Figura 57. Frecuencia relativa (%) del área basal en la asociación Wettinio anomalae-Colombobalanetum excelsae. ...180 Figura 58. Frecuencia relativa (%) del número de individuos por categoría diamétrica en la asociación Wettinio anomalae-Colombobalanetum excelsae. ................................................................................................................180 Figura 59. Frecuencia relativa (%) del área basal por categoría diamétrica en la asociación Wettinio anomalae- Colombobalanetum excelsae..................................................................................................................................180 Figura 60. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos arbóreos (> 12 m de altura) de la asociación Wettinio anomalae-Colombobalanetum excelsae. ................................................................................................................181 Figura 61. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos de arbolitos y arbustivos (< 12 m de altura) de la Wettinio anomalae-Colombobalanetum excelsae. .................................................................................................181 Figura 62. Diagrama estructural de la vegetación de la asociación Podocarpo oleifolii-Colombobalanetum excelsae. .................................................................................................................................................................185 Figura 63. Frecuencia relativa (%) de alturas en la asociación Podocarpo oleifolii-Colombobalanetum excelsae. 185 Figura 64. Frecuencia relativa (%) del DAP en la asociación Podocarpo oleifolii-Colombobalanetum excelsae. .185 Figura 65. Frecuencia relativa (%) del área basal en la asociación Podocarpo oleifolii-Colombobalanetum excelsae. .................................................................................................................................................................185 Figura 66. Frecuencia relativa (%) del número de individuos por categoría diamétrica en la asociación Podocarpo oleifolii-Colombobalanetum excelsae....................................................................................................................185 Figura 67. Frecuencia relativa (%) del área basal por categoría diamétrica en la asociación Podocarpo oleifolii - Colombobalanetum excelsae..................................................................................................................................185 Figura 68. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos arbóreos (> 12 m de altura) de la asociación Podocarpo oleifolii-Colombobalanetum excelsae..................................................................................................186 Figura 69. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos de arbolitos y arbustivos (< 12 m de altura) de la Podocarpo oleifolii-Colombobalanetum excelsae..................................................................................................186 Figura 70. Diagrama estructural de la vegetación de la alianza Tapiriro guianensis-Colombobalanion excelsae...190 Figura 71. Frecuencia relativa (%) de alturas en la alianza Tapiriro guianensis-Colombobalanion excelsae.........190 Figura 72. Frecuencia relativa (%) del DAP en la alianza Tapiriro guianensis-Colombobalanion excelsae. ..........190 xvii Figura 73. Frecuencia relativa (%) del área basal en la alianza Tapiriro guianensis-Colombobalanion excelsae. ..190 Figura 74. Frecuencia relativa (%) del número de individuos por categoría diamétrica en la alianza Tapiriro guianensis-Colombobalanion excelsae...................................................................................................................190 Figura 75. Frecuencia relativa (%) del área basal por categoría diamétrica en la alianza Tapiriro guianensis - Colombobalanion excelsae.....................................................................................................................................190 Figura 76. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos arbóreos (> 12 m de altura) de la alianza Tapiriro guianensis-Colombobalanion excelsae. .................................................................................................................191 Figura 77. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos de arbolitos y arbustivos (< 12 m de altura) de la alianza Tapiriro guianensis-Colombobalanion excelsae. .......................................................................................191 Figura 78. Diagrama estructural de la vegetación de la asociación Alfaroo williamsii-Colombobalanetum excelsae. ...195 Figura 79. Frecuencia relativa (%) de alturas en la asociación Alfaroo williamsii-Colombobalanetum excelsae. .195 Figura 80. Frecuencia relativa (%) del DAP en la asociación Alfaroo williamsii-Colombobalanetum excelsae. ...195 Figura 81. Frecuencia relativa (%) del área basal en la asociación Alfaroo williamsii-Colombobalanetum excelsae.....195 Figura 82. Frecuencia relativa (%) del número de individuos por categoría diamétrica en la asociación Alfaroo williamsii-Colombobalanetum excelsae. ...............................................................................................................195 Figura 83. Frecuencia relativa (%) del área basal por categoría diamétrica en la asociación Alfaroo williamsii- Colombobalanetum excelsae..................................................................................................................................195 Figura 84. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos arbóreos (> 12 m de altura) de la asociación Alfaroo williamsii-Colombobalanetum excelsae.................................................................................................................196 Figura 85. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos de arbolitos y arbustivos (< 12 m de altura) de la asociación Alfaroo williamsii-Colombobalanetum excelsae. ................................................................................196 Figura 86. Diagrama estructural de la vegetación de la asociación Alchorneo polyanthae-Colombobalanetum excelsae. .................................................................................................................................................................200 Figura 87. Frecuencia relativa (%) de alturas en la asociación Alchorneo polyanthae-Colombobalanetum excelsae. 200 Figura 88. Frecuencia relativa (%) del DAP en la asociación Alchorneo polyanthae-Colombobalanetum excelsae. .200 Figura 89. Frecuencia relativa (%) del área basal en la asociación Alchorneo polyanthae-Colombobalanetum excelsae. .................................................................................................................................................................200Figura 90. Frecuencia relativa (%) del número de individuos por categoría diamétrica en la asociación Alchorneo polyanthae-Colombobalanetum excelsae...............................................................................................................200 Figura 91. Frecuencia relativa (%) del área basal por categoría diamétrica en la asociación Alchorneo polyanthae- Colombobalanetum excelsae..................................................................................................................................200 Figura 92. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos arbóreos (> 12 m de altura) de la asociación Alchorneo polyanthae-Colombobalanetum excelsae. ............................................................................................201 Figura 93. I.V.I. para las especies dominantes en los estratos de arbolitos y arbustivos (< 12 m de altura) de la asociación Alchorneo polyanthae-Colombobalanetum excelsae. ..........................................................................201 Figura 94. Número de especies por hábito de crecimiento para las especies encontradas en los bosques de robles. .219 Figura 95. Número de especies totales, exclusivas y compartidas según los tipos de robledales............................224 Figura 96. Número de especies totales, exclusivas y compartidas según tipos de robledales. ................................225 Figura 97. Arreglo sintaxonómico de los robledales de la región andina (2300-3150 m.s.n.m.) clase Myrsino coriaceae-Quercetea humboldtii.............................................................................................................................266 Figura 98. Arreglo sintaxonómico de los robledales de la región subandina (<2300 m.s.n.m.) clase Billio roseae- Quercetea humboldtii. ............................................................................................................................................267 Figura 99. Estrategia de restauración ecológica para cada unidad de manejo. ........................................................280 xviii xix del editoR J. orlando rangel-ch. Bogotá, junio de 2017 Cuando concluímos el proceso de alistar este volumen, recordé mi primera impresión cuando visité un bosque de roble en la localidad de la Merced, cercana a Bogotá, en mi época de estudiante de Biología. Observar a estos gigantes con su tronco recto casi desprovisto de epífitas, su disposición apretujada formando lo que nuestro profesor denominaba “rodal” y caminar o mejor hundirse en ese colchón de hojarasca, son recuerdos que traía a mi memoria cada vez que durante los últimos 40 años tuve el privilegio de disfrutar de un robledal. Siempre abrigué la esperanza de que un día pudiéramos entender todo lo relacionado con su enigmática historia natural y poder aproximarnos a comprender la dimensión ecológica que conlleva su aparición en el territorio colombiano. Los testimonios paleoecológicos (palinología) sobre la presencia de la única especie de roble Quercus humboldtii en Colombia se remontan a 450.000 años antes del presente, en las montañas al rededor de la sabana de Bogotá. Quizá si se acepta que la ruta de entrada fue por la serranía del Darién y macizos montañosos aledaños en la región Caribe colombiano, su aparición original en el territorio colombiano sea un poco mayor; sin embargo, lo relevante es su “reciente” aparición en el concierto colombiano. ¿Como entender el vigor y agresividad del roble para haber colonizado buena parte de nuestras vertientes cordilleranas, especialmente las internas que miran hacia los valles de los ríos Magdalena y Cauca? Aunque no se asume la explicación a este interrogante, en el desarrollo de este libro el lector interesado encontrará la información real y confiable sobre la composición florística, los rasgos de su estructura y las relaciones ecológicas con sus espacios geográficos. Los bosques de roble dominados por Quercus humboldtii se clasifican en dos grandes formaciones o clases fitosociologicas. La vegetación de la clase Billio roseae-Quercetea humboldtii se establece en la región subandina en altitudes menores a 2400 m en sectores con montos de precipitación mayores a 2000 mm anuales, mientras que la vegetación de la clase Myrsino coriaceae-Quercetea humboldtii, se establece en la región andina (por encima de 2400 m de altitud) en localidades cuyos montos de precipitación anual son menores de 2000 mm. La altitud (asociada con la temperatura) y la precipitación ejercen una influencia marcada en la composición florística y en la estructura de los robledales en Colombia. Los bosques dominados por el roble negro Colombobalanus excelsa la otra especie de Fagaceae con distribución en Colombia, se agruparon en la clase Conceveibo pleiostemonae- Colombobalanetea excelsae con área de distribución entre 1350 y 2200 m. Estos bosques de roble negro constituyen un caso más de la singular riqueza biológica de Colombia, debido a que es la única especie de su género en el continente americano. Los robledales tienen alta importancia cultural y social para las comunidades campesinas de las cordilleras colombianas. Durante la primera mitad del siglo XX, las grandes extensiones originales fueron dramáticamente reducidas porque se utilizo la madera del roble y de otras especies en la elaboración de piolines para el tendido de los ferrocarriles e igualmente se le transformo en carbón vegetal. En la actualidad los usos directos del bosque tienen que ver con el aprovechamiento doméstico para el suministro de leña y madera que las familias campesinas xx requieren (aprox. 20 m3/año) con lo cual su afectación aún continúa. En este estudio se diseñó una estrategia integral de conservación con acciones concertadas con los pobladores locales que considera viable la sostenibilidad de la oferta de productos maderables y no maderables, asociada con la protección y la restauración de la diversidad biológica, el mantenimiento de la integridad ecológica y la protección del suelo y del agua. Esta monumental empresa logró su cometido gracias a la constancia y tesón que le puso el Dr. Andrés Avella, quien recogió las semillas que dejaron José Cuatrecasas, Thommas van der Hammen, Antoine M. Cleef y otros colegas colombianos que permitieron moldear esta contribución. La permanente colaboración de la Fundación Natura y el apoyo de Colciencias y su programa de becas de doctorado jugó un papel importantísimo para que Andrés Pudiera trabajar en el campo y subsistir en su periodo como estudiante de Doctorado. La Universidad Nacional de Colombia con su Facultad de Ciencias e Instituto de Ciencias Naturales nos “arropó” y colaboró para el buen éxito de la empresa. Con inmensa satisfacción y con el orgullo que siento cuando un colombiano más logra formarse como investigador autónomo en las condiciones tan limitantes para hacer investigación científica en nuestro país, con el mayor orgullo y en representación de todas las entidades involucradas en esta empresa, presento esta contribución de enorme impacto y trascendencia académica. xxi pResentación dr. Jaime Aguirre ceballos Profesor titular Decano Facultad de Ciencias Universidad Nacional de Colombia Los robledales y la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia El compromiso de la Serie Colombia Diversidad Biótica con la comunidad científica del país y del exterior no cesa, hoy arribamos a la entrega del volumen XV el cual se ocupa de uno de los elementos de la Flora de Colombia más importantes como son las especies de “Robles”, nombre asociado a vigor, fuerza, duración y otras características y su papel e importancia en la vegetación y en los ecosistemas de nuestro país. ¿Cómo entender el vigor y agresividad del roble para haber colonizado buena parte de nuestras vertientes cordilleranas, especialmente las internas que miran hacia los valles de los ríos Magdalena y Cauca? Aunque no se asume la explicación a este interrogante, enel desarrollo de este libro el lector interesado encontrará la información real y confiable sobre la composición florística, los rasgos de su estructura y las relaciones ecológicas con sus espacios geográficos. Sobre esta llamativa especie se tienen presentimientos negativos, preocupantes cuando ya no se le observa en grandes unidades de vegetación como en el pasado, cuando nos la describieron nuestros maestros que recorrieron diferentes regiones de Colombia para buscar en sus entrañas los secretos de cómo estos gigantes de tronco notorio y siempre referente longevidad se posicionaron en nuestras regiones de vida. El volumen se dedica a proporcionar información sobre su importancia ecológica y relación con el hombre. El lector al ahondar se encontrará con información, análisis de datos y resultados confíales sobre este grupo de plantas y los bosques que conforman. Al hablar de Robles en Colombia es inevitable aproximarse a las expresiones populares, un refrán de uso frecuente en la cultura de las poblaciones cordilleranas: “tan fuerte como un roble” alude al vigor, la forma de crecimiento, el tronco rectilíneo que muestran los individuos de roble en el campo. La afirmación conserva un cúmulo de particularidades relacionadas con el establecimiento de la especie en territorio colombiano y la conformación de esos extensos bosques que arraigan desde la región tropical (700 m) hasta los límites con la región del páramo (3300 – 3400 m), inclusive en algunas localidades alcanza a entremezclarse con la vegetación arbustiva y herbácea típica del bioma de alta montaña. Una mirada retrospectiva de varios miles de años, nos permitiría aproximarnos a lo que fue esta lucha singular de este inmigrante que superó los efectos de las competencias con otros linajes y con los tensionantes de un clima excesivamente cambiante durante el Pleistoceno. La historia paleoecológica de los bosques de roble y su establecimiento se la debemos a las contribuciones iniciales del profesor †Dr. T. van der Hammen y sus discípulos, que nos han ilustrado sobre las estrategias utilizadas por el taxón para establecerse y luego hacerse dominante en buena parte del espacio cordillerano de Colombia. Los exuberantes bosques de hace apenas dos centurias, fueron cayendo lentamente bajo la presión colonizadora de nuestros pobladores que ansiaban extender los dominios de su cultura y en las nuevas tierras establecer su descendencia y sus tradiciones. Además de ceder sus espacios para los asentamientos humanos, la fuerte madera de roble fue fundamental para el establecimiento de vías férreas en zonas cercanas a Bogotá, como en localidades de la cordillera Oriental. Los piolines y otros utensilios fundamentales en la extensión de la vía férrea provenían en su mayor parte de la madera de los robles. Una vez establecidas las vías férreas, los bosques otra vez fueron fuente de combustible xxii para las máquinas; se dio entonces un nuevo avance en el proceso de desaparición de estos bosques que se vieron transformados en carbón. Varias localidades del departamento de Santander (Virolin, Charalá) alcanzaron durante el siglo pasado, reputación fundamentada en la calidad de su carbón vegetal que provenía en su totalidad del sacrificio de los robledales. Hace más de 30 años hubo una iniciativa de profesores del Instituto de Ciencias Naturales para realizar un inventario de la flora de los robledales, sus resultados desafortunadamente no lograron el impacto deseado. La preocupación por documentar la composición florística, aspectos de la arquitectura, de la estructura, de la ecología y de la conservación de los robledales en Colombia se mantuvo latente y se dieron hace algunos años intentos en este sentido. Se lograron caracterizar robledales en varias partes de nuestras cordilleras, acciones contempladas en el programa ECOANDES de instituciones universitarias holandesas y la Universidad Nacional de Colombia. Ante el avance exagerado de la pérdida de la superficie remanente de esas explotaciones inmisericordes del siglo pasado, las autoridades ambientales, la Universidad Nacional de Colombia, organizaciones no gubernamentales como la Fundación Natura y movimientos ciudadanos, advirtieron de la necesidad de completar las caracterizaciones de los robledales en Colombia para generar un insumo básico que nos permitiera conocer, ¿Qué tenemos?, ¿Dónde están ubicados los remanentes de bosques?, ¿Cuál es su composición florística?, ¿Cuál su estado de conservación?, ¿Cuáles las amenazas? y cuáles serían las estrategias apropiadas para tratar de preservar lo poco que nos queda de esta invaluable riqueza que significan los bosques de roble para Colombia. Gracias al programa de doctorado en Ciencias Biología de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional, la vieja idea de completar el inventario básico de la riqueza forestal y la urgente necesidad de responder varias de los interrogantes anteriores, tuvo un doliente en uno de nuestros egresados Andrés Avella-M. bastante calificado en los aspectos de estudios de vegetación y evaluaciones forestales. La participación de profesores del Instituto de Ciencias Naturales, grupo de Investigación Biodiversidad y Conservación y profesores de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, así como la alianza estratégica con la Fundación Natura y con corporaciones autónomas regionales (CARS), permitió que ese anhelado proyecto se cristalizara y diera los frutos que hoy componen el volumen XV de la serie Colombia Diversidad Biótica. Los diferentes capítulos colocan en un nivel alto cada uno de los temas tratados; la composición florística, los rasgos de la estructura de estos robledales, las relaciones ecológicas en sus espacios geográficos y el estado de conservación. Tiene además este volumen otras características que lo hacen muy especial; por ejemplo un capítulo sobre los aspectos socioeconómicos de los robledales en un sector de la cordillera Oriental que demandó la participación activa de los pobladores. Estos humildes compatriotas esperan propuestas novedosas que le permitan usufructuar el legado natural de sus antepasados sin extinguirlo, a la vez que facilitan la transmisión de esa experiencia de vida a profesionales, técnicos y científicos, preocupados por la recuperación y restauración de robles agotados. Para la Facultad de Ciencias es muy importante que uno de los programas de doctorado que acoge, esté generando este tipo de contribuciones que muestran de manera clara la pertenencia de la Universidad de la Nación, con la sociedad colombiana. Confío en que este cúmulo de conocimientos de primera mano que se ha generado, se constituya en una herramienta apropiada y eficaz en todo lo relacionado con los procesos de gobernanza de lo que nos resta de uno de los más importantes componentes del patrimonio natural, nuestros bosques de robles. En la conmemoración de los 150 años de existencia como Universidad Nacional de Colombia, con orgullo presento a la sociedad en general esta impactante obra. xxiii pResentación dra. elsa matilde escobar-A. Directora Fundación Natura Los bosques de roble y la Fundación Natura La aparición del volumen XV de la serie Colombia Diversidad Biótica que se refiere tanto a los bosques de roble blanco (Quercus humboldtii) como a los bosques de roble negro (Colombobalanus excelsa) en Colombia con las caracterizaciones sobre la composición florística, aspectos de la estructura, aproximaciones sobre el estado de conservación y planteamientos interesantes sobre el proceso de restauración ecológica, marca un punto de inflexión muy importante en cuanto a la preservación y recuperación de estas formaciones vegetales tan ligadas al proceso de desenvolvimiento cultural de nuestra nación. La Fundación Natura desde hace varias décadas ha concentrado esfuerzos importantes en la caracterización de los bosques del Corredor de Robles Guantiva - La Rusia - Iguaque (Departamentos de Santander y Boyacá).El establecimiento de la reserva Cachalú ha sido fundamental para el trabajo mancomunado con la población campesina asentada en este territorio. De particular importancia es el hecho de que las dos especies de roble de nuestro país se establezcan en estas áreas estrechamente enlazadas con el quehacer institucional de Natura. Las poblaciones campesinas asentadas a lo largo del gradiente montañoso de nuestras cordilleras han sido testigos de la riqueza e importancia que encierran los robledales y su marcada influencia en el desarrollo de sus actividades cotidianas. Los robles han sido fuente básica para proveer elementos de construcción, como combustible en los quehaceres domésticos, en la ebanistería y en la fauna asociada, que en determinados casos les proveen alimentación. Con base en el rol desempeñado en la temática, la Fundación Natura ha organizado dos simposios internacionales sobre el roble que convocó a un apreciable número de investigadores, de pobladores de localidades con bosques de roble y de representantes del gobierno, quienes recibieron información sobre el estado del conocimiento de esos imponentes bosques. Con base en varias de las recomendaciones derivadas en esas reuniones, Natura consolidó su plan de investigación el área del corredor Guantiva-La Rusia-Iguaque, acción que ha generado excelentes contribuciones, especialmente en lo relativo a la visión y percepción de las comunidades rurales sobre los robledales. En las últimas décadas, el crecimiento de la población rural y la ampliación de la frontera agrícola trajeron como consecuencia la desaparición de gran cantidad de bosques. Los efectos de estas acciones han preocupado a la población rural y le ha impulsado a plantear estrategias novedosas que permitan la permanencia de los robledales, para lo cual es vital contar con el acompañamiento de la academia, de las autoridades gubernamentales y de la sociedad en general. Es preciso ser receptivos a estos llamados para que conjuntamente con ellos, desarrollemos planes que permitan la utilización del recurso forestal bajo condiciones de sostenibilidad. Si así se procede, es bastante seguro que más tarde entre los productos generados figurarán estrategias de recuperación y restauración de los bosques. Asumir empresas de este calibre demanda insumos de primer orden sobre la composición florística, la ecología de sus especies dominantes, la evaluación del estado de conservación de los bosques y las posibilidades de uso y restauración, interrogantes que en su mayoría tienen respuesta en los capítulos de este libro. xxiv La Fundación Natura acogió desde el comienzo la iniciativa de Andrés Avella-M. y del grupo de investigacion en Biodiversidad y Conservación del Instituto de Ciencias Naturales de la Universidad Nacional de Colombia. Les brindamos toda la colaboración posible para culminar exitosamente y con la máxima distinción académica la investigación doctoral cuyos resultados hoy se dan a conocer a través de este volumen de la serie Colombia Diversidad Biótica; serie editorial de monumental calibre, liderada por el profesor J. Orlando Rangel-Ch., que con excepcional perseverancia ha logrado configurar y ofrecer al país una obra de referencia magnífica acerca del patrimonio natural de nuestro país. Con inmenso orgullo y con la satisfacción de haber aportado en esta empresa, personalmente y en representación de Natura, me uno a la celebración que cabe al grupo de investigadores, a Andrés Avella-M., a J. Orlando Rangel-Ch. y a la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia por este gran logro. Col. Div. Biótica XV: Resumen ampliado 1 RESUMEN AMPLIADO Se presenta la caracterización de los tipos de bosques dominados por Quercus humboldtii y Colombobalanus excelsa, las dos especies de robles de Colombia, según su composi- ción florística y aspectos de su estructura. Se trata de aportar elementos para definir su es- tado de conservación y orientar los procesos de ordenación y gestión forestal. Se plantea que a partir de una clasificación sistemáti- ca y jerárquica de los diferentes robledales, elaborada sobre la base de la composición florística, aspectos de la estructura y las rela- ciones con las principales variables ambien- tales asociadas como altitud, precipitación, fisiografía y suelos, se facilitará la evalua- ción del estado de conservación de los roble- dales. Con este insumo básico deben gene- rarse pautas para la definición de un marco integral de conservación, el cual debe incluir estrategias de preservación, uso sostenible, recuperación y restauración. Con base en los antecedentes y el estado actual del conoci- miento sobre el tema, la investigación buscó responder a las siguientes inquietudes a ma- nera de preguntas de investigación. • ¿Cuál es el arreglo fitosociológico y cuá- les son las relaciones ecológicas entre las unidades sintaxonómicas de robledales definidas en Colombia? • ¿Responde la distribución geográfica y el arreglo fitosociológico de los robledales colombianos a uno o a varios parámetros ambientales o ecológicos? • ¿Cuál es el grado de semejanza de los patrones de la estructura y de la riqueza de los diferentes robledales de Colombia con relación a los robledales de Costa Rica? • ¿Cómo utilizar la información y el cono- cimiento científico sobre los bosques de roble en Colombia para definir su estado de conservación y proponer lineamientos que puedan orientar su conservación? Los resultados y respuestas generados en esta investigación en torno a estas preguntas de investigación, se resumen en los siguientes acápites: Sobre el arreglo fitosociológico y las relaciones sintaxonómicas de los bosques de robles en Colombia En la clasificación fitosociológica de los bosques de roble dominados por Quercus humboldtii se definieron dos (2) clases, seis (6) órdenes, doce (12) alianzas y 43 asociaciones. Adicionalmente se encontraron diez (10) comunidades a las que no fue posible definirle sus relaciones sintaxonómicas. Las dos grandes categorías fitosociológicas (clases) se diferencian además de su composición florística característica, porque la vegetación de la clase Myrsino coriaceae-Quercetea humboldtii, se establece generalmente en la región Andina (por encima de 2400 m.s.n.m.); la dominancia de Q. humboldtii se incrementan con la altitud y en términos generales los montos de precipitación son menores que los de las localidades que ocupa la vegetación de la otra clase fitosociológica. La clase Billio roseae-Quercetea humboldtii, incluye a los robledales mixtos que se establecen en la región Subandina (altitudes menores a 2400 m.s.n.m.) en sectores con montos de precipitación mayores a 2000 mm anuales y con menores valores de dominancia de Quercus humboldtii. En los robledales dominados por Colombobalanus excelsa se definieron una (1) clase, Conceveibo pleiostemonae-Colombobalanetea excelsae, un (1) orden, Dictiocaryo lamarckiani- Colombobalanetalia excelsae, dos (2) alianzas y cinco (5) asociaciones. Col. Div. Biótica XV: Resumen ampliado 2 Acerca de la influencia de la altitud y de la precipitación en el arreglo florístico- estructural de los robledales colombianos Los resultados encontrados a través de los métodos de análisis multivariados de clasificación y ordenación ecológica ayudan a explicar y corroborar los resultados de la clasificación fitosociológica para los robledales dominados por Quercus humboldtii. Entre los robledales andinos y subandinos existen diferencias significativas en la composición florística y en aspectos de la estructura. La clase Billio roseae-Quercetea incluye a los robledales subandinos en climas húmedos a muy húmedos, mientras que la clase Myrsino coriaceae-Quercetea humboldtii engloba a los robledales de la región Andina, en sectores caracterizados por la presencia del fenómeno de sombra de lluvias o en localidades definitivamente menos húmedas que las ocupadaspor la vegetación de la otra clase. Por tanto es válido considerar que la altitud (asociada con la temperatura), y la precipitación ejercen una influencia marcada en la composición florística y en la estructura de los robledales en Colombia. Los robledales dominados por C. excelsa se distribuyen siempre en climas húmedos (montos de precipitación mayores a 1800 mm) de la región de vida Subandina, entre 1337 y 2166 m de altitud, en las localidades de los departamentos de Bolívar, Santander, Huila y Valle del Cauca. Se diferenció un orden orden Dictiocaryo lamarckiani- Colombobalanetalia excelsae que agrupa a los bosques localizados en la Serranía de San Lucas (Bolívar) y a los del municipio de San Adolfo (Huila), mientras que el otro orden agrupó las poblaciones de Virolín (Santander) y Farallones de Cali (Valle del Cauca). Es importante reseñar la presencia de Quercus humboldtii como especie acompañante en los bosques de roble negro (C. exelsa). El hallazgo permite plantear que posteriormente al progresar en altitud estos bosques son sustituidos por los dominados por Q. humboldtii. Este proceso de sustitución altitudinal en especies de roble fue mencionado en el Parque Nacional Cueva de los Guacharos al sur de Colombia (Hernández et al. 1980) y para especies del género Quercus en Costa Rica (Kappelle 2006). Los patrones de la estructura y de la riqueza de los robledales de Colombia comparados con los robledales de América Central, con énfasis en los de Costa Rica En Costa Rica, al igual que en Colombia, Kappelle et al. (1989) y Kappelle et al. (1995) identificaron que los bosques dominados por especies de Quercus están asociados a los gradientes de temperatura (altitud) y de humedad. En el cerro Chiripo, Kappelle et al. (1995) definieron ocho (8) comunidades, cuatro (4) para zonas bajas (Lower montane) y cuatro (4) para zonas altas (Upper montane), las cuales a su vez se diferenciaban a partir del gradiente de humedad expresado en la exposición de la vertiente. La vertiente del Pacífico se relaciona con influencia de condiciones secas y la del Atlántico con condiciones húmedas. La vegetación de la clase Billio roseae-Quercetea humboldtii de Colombia presenta similaridad en aspectos florísticos con los bosques montanos bajos de Lauraceas y Quercus spp. de la Cordillera de Talamanca que se establecen entre 2000 y 2600 m. Se comparten géneros como Billia, Weinmannia, Oreopanax, Guatteria, Clusia, Cyathea, Psychotria, Magnolia, Alchornea y de géneros de lauráceas, como Ocotea, Nectandra y Persea. También son parecidos valores de abundancia y de cobertura relativa en el sotobosque de palmas de los géneros Geonoma, Prestoea y Chamaedorea. La vegetación de la clase Myrsino coriaceae- Quercetea humboldtii de los robledales de Colombia comparte rasgos ecológicos con los bosques montanos altos de Myrsinaceas Col. Div. Biótica XV: Resumen ampliado 3 y Quercus spp. de la Cordillera de Talamanca. La vegetación de las dos grandes formaciones se distribuyen principalmente en la parte alta de las montañas (entre 2600 y 3200 m), comparten géneros como Schefflera, Podocarpus, Brunellia, Chusquea, Rhamnus, Miconia, Hedyosmum, Zanthoxylum, Ilex, Persea, Vaccinum, Ocotea, Weinmania, Hesperomeles. En algunos casos se comparten especies como Hedyosmum goudotianum, Cavendishia bracteata, Macleania rupestris y Drymis granadensis. También conviene mencionar la marcada dominancia y abundancia de especies de Quercus a mayores altitudes y la presencia de robledales en la zona de transición a paramo bajo. En Costa Rica la abundancia de las especies de Quercus es mayor en la vertiente seca (vertiente del Pacífico) en localidades con altitud superior a 2600 m, si se le compara con las abundancias que se registran en la vertiente húmeda (vertiente del Atlántico). Un fenómeno similar al que se presenta en los robledales de Colombia en donde la clase Myrsino coriaceae-Quercetea humboldtii, que se establece generalmente en zonas con mayor altitud o en zonas con menor monto de precipitación presenta una mayor abundancia promedio (49%) y dominancia promedio (51% de índice de predominio fisionómico) de Q. humboldtii, cuando se le compara con los valores promedio encontrados para la clase Billio roseae-Quercetea humboldtii, que se establece generalmente en la franja subandina (1800-2400 m altitud) en zonas con altos montos de precipitación en donde Q. humboldtii presentó valores promedio en abundancia relativa de 16% y un índice de predominio fisionómico relativo de 26%. Los bosques de roble negro (Colombobalanus excelsa) constituyen un caso más de la singular riqueza biológica de Colombia, debido a que es la única especie de su género en el continente americano (distribución disyunta o anfipacífica). Es una característica distintiva la mencionada dominancia de C. excelsa en la estructura del bosque, con valores de importancia ecológica IVI (%) que oscilan entre 27 y 53%. Trigonobalanus doichangensis, localizada en la provincia de Doichang (China), muestra valores similares de dominancia marcada y conforma rodales casi puros o en otros bosques comparte la dominancia (Sun et al. 2011). En cuanto al patrón de la riqueza, en los robledales de Colombia, se encontraron 808 especies de plantas vasculares (helechos y plantas con flores) agrupadas en 313 géneros y 125 familias. El hábito dominante para las especies registradas es el arbóreo con 539 especies que representan el 67% de la riqueza total, seguido por arbustos con 143 especies (18%). Se encontraron 58 especies de hierbas (7%), 25 palmoides (3%), 23 de epifitas (3%) y 20 trepadoras herbáceas (2%). En la clase Myrsino coriaceae-Quercetea humboldtii se registraron un total de 222 especies mientras que en la clase Billio roseae-Quercetea humboldtii, se encontraron 592 especies. En los bosques dominados por Colombobalanus excelsa (roble negro), también en la región subandina, se encontraron 194 especies. La riqueza de los bosques de robles de Colombia se debe a la gran variabilidad de ambientes en los cuales se encuentran distribuidos que van desde la franja alta de la región tropical (770 m) hasta la franja alta de la región andina en altitudes en ocasiones cercanas a 3500 m. La conservación de los bosques de roble (Fagáceas) en Colombia: lineamientos para una adecuada gestión y ordenación forestal Debido a su amplia distribución geográfica en Colombia, los robledales tienen alta im- portancia cultural y social para las comu- nidades campesinas de las cordilleras co- lombianas. En el corredor de conservación Guantiva - La Rusia - Iguaque (GRI), depar- Col. Div. Biótica XV: Resumen ampliado 4 tamentos de Santander y Boyacá, los usos di- rectos del bosque tienen que ver con el apro- vechamiento doméstico para el suministro de leña y madera que las familias campesi- nas requieren (aprox. 20 m3/año), los cuales provienen en mayor parte de especies nativas asociadas a los bosques de roble. Sin embar- go, a pesar de lo estratégico que son estos bosques de robles para las instituciones y comunidades campesinas, su degradación y deforestación aún continúa. Ante esta situa- ción se hacía urgente el diseño de estrategias de conservación integrales que contempla- ran la caracterización del esqueleto vegetal, las acciones concertadas con los pobladores locales para la protección y la restauración de la diversidad biológica, el mantenimiento de la integridad ecológica y la protección del suelo y del agua. Un eslabón importante lo constituye el conjunto de acciones que pro- mueven la sostenibilidad de la oferta de pro- ductos maderables y no maderables. Aspectos específicos de cada bosque como clasificación ecológica y tipo de robledal, fisiografía y suelos, servicios ecosistémicos generados, sumado a aspectos de la caracterización florística y fisonómica, área basal, número de individuos, número de especies seconstituyen en un primer insumo para la generación programas de manejo sostenible de los bosques de robles. Según la composición florística y los aspectos de la estructura-fisionomía de los robledales en el corredor de conservación Guantiva - La Rusia - Iguaque (GRI) se diferenciaron a la clase fitosociológica Myrsine coriaceae-Quercetea humboldtii que reúne dos alianzas y ocho asociaciones y representa a los robledales andinos entre 2550 y 3415 m de altitud y a la clase Billio roseae-Quercetea humboldtii, con dos alianzas y siete asociaciones que agrupa a los robledales subandinos entre 1821 y 2460 m de altitud. De acuerdo con aspectos de la estructura, de la composición florística y con base en los índices ponderados de estructura (IPE), los bosques de las asociaciones Weinmannio pubescentis - Quercetum humboldtii, Weinmannio pinnatae- Quercetum humboldtii y Fico subandinae- Quercetum humboldtii, se pueden incorporar a programas de uso sostenido, sin mayores restricciones. Los bosques de las asociaciones Paragynoxyo neodendroidis - Quercetum humboldtii, Brunellio comocladifoliae- Quercetum humboldtii y Clusio ellipticae- Quercetum humboldtii, por su condición de protectores de las cabeceras de varias cuencas requieren programas de conservación. Los bosques de las asociaciones Micropholido crotonoidis-Quercetum humboldtii, Cyatheo multiflorae-Quercetum humboldtii, Blakeo cuatrecasii-Quercetum humboldtii, Magnolio cararensis-Quercetum humboldtii y Anibo perutilis-Quercetum humboldtii, no se deben incorporar a programas de uso sostenible y por el contrario deben someterse a programas de recuperación y restauración. Estos resultados muestran congruencia con las actuales condiciones económicas de la población campesina en las localidades incluidas en el estudio. Sustituir el uso de la madera de manera tajante, no es una propuesta realista, razón por la cual se debe trabajar en el mejoramiento de las prácticas actuales de aprovechamiento forestal a escala doméstica. También es importante que se logre el suministro de subsidios económicos que les permita la transición hacia el uso de otras fuentes de combustible. Los acuerdos de gestión compartida que se deben promover con las comunidades locales, se expresaron en un sistema de criterios para el uso sostenible y conservación de los robledales que incluyeron aspectos jurídicos y políticos, de conservación y mantenimiento de la biodiversidad, de sostenibilidad de la oferta de productos maderables y no maderables y de programas de inversión social que permitan la sostenibilidad de los robledales y el mejoramiento de la calidad de vida de los pobladores. En el proceso de restauración ecológica, el enfoque a escala de paisaje Col. Div. Biótica XV: Resumen ampliado 5 permitió reconocer los factores tensionantes sobre los robledales. Se tuvieron en cuenta las necesidades de las comunidades locales, se evaluaron y analizaron las causas para que estas actividades hayan conducido a la situación actual de los bosques, y se propusieron aproximaciones que incluyen considerandos claves para detener o reducir el efecto de cada factor de degradación y deforestación. Los resultados de los ensayos de restauración mostraron que en los parches conservados de robledales los índices de incremento medio anual de las especies dominantes se encuentran dentro de los límites de crecimiento de bosques de roble de otras localidades e igualmente de bosques tropicales de otros países. Los valores mayores de IMA (incremento medio anual del diámetro) se presentaron en los robledales de la franja media (2200 – 2800 m.s.n.m.). Los bosques de Colombobalanus excelsa (roble negro) constituyen un caso más de nuestra singular riqueza biológica y de la responsabilidad que conlleva a su conservación como testimonio del patrimonio natural de Colombia y de la humanidad. Se requieren acciones urgentes de conservación que reduzcan o eviten las presiones por deforestación y explotación forestal a las que estas poblaciones han venido siendo sometidas. Es de particular interés el nuevo registro de C. excelsa en la Serranía de San Lucas, donde conforman grandes extensiones de bosques de roble negro (Podocarpo oleifolii-Colombobalanetum excelsae) en un muy buen estado de conservación, ya que presentan los mayores valores de diversidad, de área basal y volumen total con respecto al resto de localidades caracterizadas. ABSTRACT EXTENDED The characterization of forest types dominated by Quercus humboldtii and Colombobalanus excelsa (the two oak species existing in Colombia) is presented according to their floristic and structural aspects. It is aimed to provide elements for defining their conservation status and guides for Oak forest planning and management processes. It is suggested that from a systematic and hierarchical forest classification of robledales, elaborated on the basis of their floristic composition, structural aspects,and their relationships with main environmental variables such as altitude, rainfall, physiography and soils, it will facilitate an evaluation of their conservation status. With this basic input there should be generated guidelines for definition of an integral conservation framework, which must includes strategies for preservation, sustainable using, recuperation and restoration of forests. Based on background information and current knowledge on the subject, this study aimed to answer the following concerns as research questions. • What is the phytosociological arrangement and what are the ecological relationships among syntaxonomic units of robledales defined in Colombia? • Are the phytosociological arrangement of Colombian robledales and their geographical distribution related to one or more environmental or ecological parameters? • What is the degree of similarity of structural and species richness patterns from robledales of Colombia as compared to robledales of Costa Rica? • How to use the information and scientific knowledge about oak forests of Colombia to define their conservation status and to propose guidelines for their conservation? The results and answers generated by this study regarding to this research questions are summarized in the following paragraphs: Col. Div. Biótica XV: Resumen ampliado 6 About the phytosociological arrangement and the syntaxonomic relationships of oak forests in Colombia In the phytosociological classification of oak forests dominated by Quercus humboldtii there were defined two (2) classes, six (6) orders, twelve (12) alliances and 43 forest associations. Additionally, there were found ten (10) forest communities to which there were not possible to determine their syntaxonomic relationships. The two greatest phytosociological categories (classes) are distinguished from each other, besides of their characteristic floristic composition, by he fact that the class Myrsino coriaceae-Quercetea humboldtii is generally established on the Andean region (above 2400 m altitude); there, the dominance of Q. humboldtii increases with altitude, and in general terms, the amount of rainfall is lower than in the other two localities occupied by the forest vegetation of the other phytosociological class. The forest class of Billio roseae-Quercetea humboldtii includes mixed robledales established on the sub Andean region (lower than 2400 m altitude) on sectors with rainfall amounts higher than 2000 mm per year, and with lower dominance values of Quercus humboldtii. For the robledales dominated by Colombobalanus excelsa, there were defined one (1) class, Conceveibo pleiostemonae-Colombobalanetea excelsae, one (1) order, Dictiocaryo lamarckiani- Colombobalanetalia excelsae, two (2) alliances and five (5) forests associations. About the influence of altitude and rainfall in the floristic-structural arrangement of Colombian robledales Results obtained by methods