Caracterización de propiedades físicas y químicas en suelos afectados por acción del incendio forestal Aguas Claras en los cerros orientales de Bogotá

78  12  Descargar (1)

Texto completo

(1)

Caracterización de propiedades físicas y químicas en suelos afectados por acción del Incendio Forestal Aguas Claras en los Cerros Orientales de Bogotá

Lady Johana Rueda Enciso Estudiante - Pasante

Favio López Botía Revisor Interno

Bryam Felipe Espinosa Revisor Externo

Universidad Distrital Francisco José de Caldas Facultad del Medio Ambiente y Recursos Naturales

Ingeniería Forestal

Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis Subdirección Científica

Línea de Investigación en Restauración Ecológica

(2)

ii

DEDICATORIA

A mis padres Yency y Álvaro y a mis hermanos Armando y Diana porque siempre me han apoyado como familia en cada paso; a mis tíos Gloria y Henry y a sus hijas Diana y Natalia, quienes me abrieron las puertas de su hogar, convirtiéndose en mi segunda familia y a mi esposo Alveiro por su

paciencia. Todos ellos contribuyeron en mi proceso de aprendizaje, brindando apoyo y motivación ante las diversas situaciones que se presentaron a lo largo de mi carrera y el desarrollo de este

(3)

iii

AGRADECIMIENTOS

Primero que todo a Dios por darme la fortaleza para no decaer ante la adversidad y por darme el don de la perseverancia para alcanzar mi objetivo.

A la Universidad Distrital Francisco José de Caldas que me abrió sus puertas y me formó como profesional, así como a los docentes que participaron en mi proceso de formación, brindándome sus conocimientos.

Al Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis por acogerme como pasante en la Línea de Investigación en Restauración Ecológica.

Al docente Favio López por acompañar y guiar el desarrollo de este trabajo y a Bryam Espinosa por su acompañamiento como revisor externo.

A los trabajadores del APIRE – La Cascada por su incondicional apoyo y acompañamiento en las actividades de campo.

(4)

iv

TABLA DE CONTENIDO

1 INTRODUCCIÓN ... 1

2 OBJETIVOS... 4

2.1 Objetivo General ... 4

2.2 Objetivos Específicos ... 4

3 METODOLOGÍA ... 5

3.1 Área de Estudio ... 5

3.1.1 Descripción Teórica de los Suelos en el Área de Estudio ... 6

3.2 Generalidades del Muestreo ... 7

3.2.1 Muestreo para Propiedades Físicas... 11

3.2.2 Muestreo para Propiedades Químicas ... 12

4 RESULTADOS ... 14

4.1 Descripción de la Vegetación en Unidades de Muestreo... 14

4.1.1 Relicto de Bosque Altoandino (RBA) ... 14

4.1.2 Vegetación Mixta de Galería – Con Intervención (VMG-CI) ... 15

4.1.3 Vegetación Mixta Transición a Páramo – Con Intervención (VMTP-CI) ... 16

4.1.4 Transición a Páramo – Sin Intervención (TP-SI) ... 18

4.1.4 Relicto de Páramo – Sin Intervención (RP-SI) ... 19

4.2 Propiedades Físicas ... 20

4.2.1 Textura ... 20

4.2.2 Relación Masa/Volumen ... 21

4.2.3 Resistencia a la penetración ... 29

4.2.4 Infiltración ... 31

(5)

v

4.3 Propiedades químicas ... 34

4.3.1 pH ... 34

4.3.2 Conductividad eléctrica ... 35

4.3.3 Bases intercambiables... 36

4.3.4 Acidez intercambiable – Al ... 39

4.3.5 Saturación de Aluminio – SAl (%) ... 40

4.3.6 Capacidad de Intercambio Catiónico – CICE ... 41

4.3.7 Nitrógeno Total – NT ... 42

4.3.8 Carbono orgánico – CT ... 44

4.3.9 Fósforo disponible – P ... 45

5 ANÁLISIS DE RESULTADOS ... 47

6 CONCLUSIONES ... 50

7 RECOMENDACIONES ... 51

8 BIBLIOGRAFÍA ... 52

ANEXO 1 ... 58

ANEXO 2 ... 63

ANEXO 3 ... 64

(6)

vi

LISTA DE TABLAS

Tabla 1: Descripción de las unidades taxonómicas de los suelos del APIRE La Cascada –

Sector Aguas Claras. (Avila, 2000; JBB, 2018) ... 6

Tabla 2: Perfiles de suelos de cada una de las parcelas muestreadas, su relación con la cobertura natural nativa y su unidad taxonómica de suelo ... 9

Tabla 3: Textura del suelo - % Arena, Arcilla y Limo ... 20

Tabla 4: Densidad aparente en húmedo y en seco – Promedio por parcela ... 23

Tabla 5: Porosidad Total – promedio por parcela ... 24

Tabla 6: Humedad gravimétrica - promedio por parcela ... 26

Tabla 7: Humedad volumétrica – promedio por parcela ... 28

Tabla 8: Resistencia a la penetración – promedio por parcela ... 31

Tabla 9: Infiltración (cm/h) – promedio por parcela ... 31

Tabla 10: Interpretación de la relación de bases intercambiables ... 37

Tabla 11: Saturación de bases (%) ... 38

Tabla 12: Interpretación de la Capacidad de Intercambio Catiónico - CICE ... 42

Tabla 13: Interpretación del contenido de Nitrógeno total – NT ... 43

Tabla 14: Interpretación del contenido de Carbono orgánico – CT ... 45

Tabla 15: Interpretación del contenido de Fósforo - P ... 46

LISTA DE FIGURAS Figura 1: Ubicación del Área Piloto de Investigación en Restauración Ecológica APIRE - La Cascada, (JBB, 2018). ... 5

Figura 2: Unidades taxonómicas de suelos dentro del área del incendio forestal Aguas Claras y su relación con el área de estudio, (JBB, 2018)... 7

Figura 3: Ubicación de las unidades de muestreo (JBB, 2018). ... 9

Figura 4: Esquema de muestreo utilizado. ... 11

Figura 5: Relicto de Bosque Altoandino (RBA) ... 15

Figura 6: Vegetación Mixta de Galería – Con Intervención (VMG-CI) ... 16

(7)

vii

Figura 8: Transición a Páramo – Sin Intervención (TP-SI) ... 18

Figura 9: Transición a Páramo – Sin Intervención (TP-SI) ... 19

Figura 10: Textura del suelo (% Arena, Arcilla y Limo) ... 21

Figura 11: Densidad aparente en húmedo (gr/cc) vs Profundidad (cm) ... 22

Figura 12: Densidad aparente en seco (gr/cc) vs Profundidad (cm) ... 22

Figura 13: Porosidad total del suelo húmedo vs Profundidad (cm) ... 24

Figura 14: Relación de vacíos vs Profundidad (cm) ... 25

Figura 15: Humedad gravimétrica (%) vs Profundidad (cm) ... 27

Figura 16: Humedad volumétrica (%) vs Profundidad (cm) ... 28

Figura 17: Resistencia a la penetración (Kpa) vs Profundidad (cm)... 30

Figura 18: Curvas de Infiltración acumulada promedio ... 33

Figura 19: Conductividad hidráulica (cm/h) ... 34

Figura 20: pH del suelo - 20cm y 40cm de profundidad ... 35

Figura 21: Conductividad eléctrica (µsim) ... 36

Figura 22: Contenido de Sodio - Na (meq/100g) - 20cm y 40cm de profundidad ... 39

Figura 23: Acidez intercambiable Al (meq/100g) - 20cm y 40cm de profundidad ... 40

Figura 24: Saturación de aluminio (%) - 20cm y 40cm de profundidad ... 41

Figura 25: CICE (meq/100g) - 20cm y 40cm de profundidad ... 42

Figura 26: Contenido de Nitrógeno total (%) - 20cm y 40cm de profundidad ... 43

Figura 27: Contenido de Carbono orgánico (%) – 20cm y 40cm de profundidad ... 44

(8)
(9)
(10)

1

1 INTRODUCCIÓN

Bogotá es uno de los centros urbanos más afectados por el crecimiento poblacional, fenómeno que trae consigo la degradación de los recursos naturales al incrementar la presión a la que se someten con el aumento de su demanda. Esta situación ha generado entre otras cosas, la pérdida de la cobertura vegetal y por tal, la pérdida de biodiversidad, siendo uno de los principales sitios de afectación, los Cerros Orientales de la ciudad (Cantillo y Gracia, 2013).

Los Cerros Orientales de Bogotá constituyen un elemento estratégico de la Estructura Ecológica Principal de la ciudad, se establece como una zona de vital importancia para la vida, cumpliendo con funciones ecológicas y paisajísticas (Carrillo, 2011). Sin embargo, estos ecosistemas históricamente se han visto afectados de forma significativa, por procesos de ocupación y explotación de sus recursos, lo que ha fomentado degradación de sus áreas, procesos erosivos y cambios en de las coberturas nativas.

Actualmente, en los Cerros Orientales se evidencia una sucesión temprana producto de los factores mencionados anteriormente, sumado a la introducción de especies exóticas y el aprovechamiento indiscriminado de los recursos naturales. Este proceso se encuentra asociado a las características físico-ecológicas del medio, convirtiéndose en un ciclo de constante recambio dependiente a los disturbios que los afecte (Páramo, 2003 citado por Cantillo y Gracia, 2013). Es por lo anterior que estas zonas de los cerros de Bogotá son vulnerables a la afectación por eventos erosivos, procesos de remoción en masa, incendios forestales, entre otros.

(11)

2

et al., 1983, Martins et al. 1995, Pyne et al., 1996, Schmoldt et al., 1999 citados por Litton y Santelices, 2003).

El fuego produce cambios en la vegetación, el suelo, la fauna, los procesos hidrológicos y geomorfológicos, modificando factores como la calidad del agua y en ocasiones la composición de la atmosfera (Bodí, Cerdà, Mataix-Solera, y Doerr, 2012).

Los efectos de los incendios forestales son muy variados, al ser dependientes de múltiples factores como: intensidad, área quemada, frecuencia (Neary, Klopatek, DeBano, y Ffolliott, 1999); también intervienen factores extrínsecos del medio como biomasa disponible, tipo de suelo, humedad, pendiente y el tipo de vegetación (Bodí et al., 2012). La principal afectación en los suelos a causa de los incendios forestales, es gracias a la intensidad del evento y la presencia de cenizas, factores que modifican los ciclos de los nutrientes, causan una mayor concentración tanto de gases como de humedad y aceleran el proceso de mineralización de la materia orgánica (Mils, 2006).

La caracterización física y química de los suelos permite establecer si el área a restaurar se encuentra en condiciones de sustentar la vegetación original y el proceso de recuperación ecológica; el análisis de suelo permite entonces, una toma de decisiones más acertada en cuanto al manejo y plan de restauración, realizando una fertilización adecuada, acondicionando el terreno y mejorando la estructura del suelo, según lo requiera (Buitrago, 2015).

(12)

3

la resistencia a la penetración es un indicador de la compactación del suelo. Parámetros como la tasa de infiltración y la conductividad hidráulica son altamente sensibles al contenido de agua del suelo (Delgado y Gómez, 2016).

En cuanto a las propiedades químicas, es necesario evaluar parámetros básicos que son de vital importancia en el desarrollo radicular como pH, el cual permite conocer la acidez o alcalinidad del suelo, que a su vez mide la cantidad de iones de hidrógeno en el suelo y la relación que existe con la disponibilidad de nutrientes. Otro factor importante es la conductividad eléctrica, a partir de la cual se determina la saturación de sales en el suelo y por tal, la posibilidad de estrés en la parte radicular (Buitrago, 2015). También es importante conocer los contenidos de nutrientes para determinar la capacidad de intercambio catiónico (Rodríguez y Rodríguez, 2002).

(13)

4

2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo General

Caracterizar las propiedades físicas y químicas de los suelos afectados por acción del incendio forestal Aguas Claras en los Cerros Orientales de Bogotá.

2.2 Objetivos Específicos

➢ Realizar la caracterización física de los suelos en el Área Piloto de Investigación en Restauración Ecológica APIRE La Cascada, ubicada dentro del área de afectación del incendio forestal Aguas Claras en cinco (5) coberturas naturales.

➢ Realizar la caracterización química de los suelos en el Área Piloto de Investigación en Restauración Ecológica APIRE La Cascada, ubicada dentro del área de afectación del incendio forestal Aguas Claras en cinco (5) coberturas naturales.

(14)

5

3 METODOLOGÍA

3.1 Área de Estudio

El presente estudio se realizó en el Área Piloto de Investigación en Restauración Ecológica APIRE - La Cascada, ubicada en las coordenadas 4°34’35.8” N – 74°03’50.2” W, dentro de la Reserva Forestal Protectora Bosque Oriental de Bogotá – Cerros Orientales (Figura 1), en la cual el Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis, se encuentra ejecutando acciones de restauración ecológica como respuesta al incendio forestal de Aguas Claras presentado en el año 2016.

(15)

6

3.1.1 Descripción Teórica de los Suelos en el Área de Estudio

Los suelos de la zona de estudio se dividen en dos unidades taxonómicas: MLKd y MGSg las cuales se describen en la Tabla 1:, con base en el Estudio General de Suelos y Zonificación de Tierras del Departamento de Cundinamarca, (Avila, 2000). En la Figura 2 se puede observar la distribución espacial de las unidades taxonómicas dentro del área de afectación del incendio forestal Aguas Claras.

Tabla 1: Descripción de las unidades taxonómicas de los suelos del APIRE La Cascada – Sector Aguas Claras. (Avila, 2000; JBB, 2018)

UNIDAD

TAXONÓMICA PAISAJE

TIPO DE RELIEVE

MATERIAL PARENTAL CLIMA

UNIDADES CARTOGRÁFICAS Y SUS COMPONENTES TAXONÓMICOS % PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DEL RELIEVE DE LOS

SUELOS

ÁREA (ha)

ÁREA (%)

MLKd Montaña Glacis coluvial Mantos de ceniza volcánica sobre depósitos clásticos gravigénicos Frío húmedo Complejo Pachic Melanudans Typic Hapludands Andic Dystrudepts 35% 35% 30%

Relieve ligero a

moderadamente quebrado,

con pendientes 7-12% y

12-25, afectado por erosión

hídrica laminar ligera y

frecuente pedregosidad

superficial; suelos profundos

a moderadamente profundos,

bien drenados, con texturas

medias a moderadamente

gruesas, reacción muy fuerte

a medianamente ácida, baja a

media saturación de aluminio

y fertilidad baja a moderada

32.40 20.6

MGSg Montaña

Crestas y escarpes mayores Rocas clásticas limoarcillosas y arenosas Muy frío muy húmedo Asociación Humic Lithic Dystrudepts Andic Dystrudepts Inclusión Afloramientos de roca 60% 30% 10% Relieve fuertemente

empinado con pendientes

superiores a 75%; suelos

superficiales a profundos,

bien a excesivamente

drenados, de texturas medias

a moderadamente gruesas,

reacción extremada a muy

fuertemente ácida, alta

saturación de aluminio y

fertilidad moderada a baja.

125.16 79.8

(16)

7

Figura 2: Unidades taxonómicas de suelos dentro del área del incendio forestal Aguas Claras y su relación con el área de estudio, (JBB, 2018).

3.2 Generalidades del Muestreo

Las parcelas para el muestreo se seleccionaron teniendo en cuenta el tipo de cobertura vegetal y la zonificación generada por el Jardín Botánico de Bogotá con fines de restauración ecológica. Se realizó un muestreo sistemático rectangular (Lozano, 2006), tomando como referencia un relicto de bosque natural que no tuvo afectación a causa del incendio, allí se estableció una parcela de 0.06 ha con 36 puntos de muestreo. En la zona de incidencia del incendio se establecieron cuatro (4) parcelas de 1 ha, dos de ellas con 36 puntos de muestreo y las demás con 40 y 42, de acuerdo a las condiciones topográficas del terreno. En el centro de cada parcela se hizo una calicata para evaluar los perfiles del suelo.

(17)

8

principalmente. Cada una de ellas se diferencia por las asociaciones de vegetación existentes y por el tipo de intervención en restauración ecológica por parte del Jardín Botánico; de modo, que donde se realizan actividades de restauración se denomina Con Intervención y donde la restauración es pasiva se denomina Sin Intervención. La ubicación de las unidades de muestreo se puede apreciar en la Figura 3 y se mencionan a continuación:

a. Relicto de Bosque Altoandino (RBA) – en el mapa Bosque natural: Prevalece la vegetación nativa de bosque altoandino principalmente leñosas como Oreopanax sp.,

Myrsine sp., Geissanthus sp., Vallea sp. y Clusia sp.; se pueden apreciar algunas especies introducidas como Eucalyptus sp., Pinus sp. y Genista sp.

b. Vegetación Mixta de Galería – Con Intervención (VMG-CI) – en el mapa Lote 5:

La vegetación corresponde a una asociación entre especies nativas de bosque altoandino, herbáceas y especies introducidas; una característica de esta parcela es que en ella se encuentra un nacimiento de agua de escorrentía superficial.

c. Vegetación Mixta Transición a Páramo – Con Intervención (VMTP-CI) – en el

mapa Lote 8: La vegetación de esta parcela se compone principalmente de arbustos pequeños y herbáceas, se encuentran algunas especies como Espeletia sp. y Puya sp. que son características de la zona de páramo y algunas especies introducidas como

Eucalyptus sp., Genista sp. y Ulex sp.

d. Transición a Páramo – Sin Intervención (TP-SI) – en el mapa Lote 9: La vegetación predominante corresponde a especies de páramo como Espeletia sp., Puya

sp., pajonales y herbáceas de páramo; sin embargo, es frecuente la presencia de

Pteridium sp., Pinus sp., Acacia sp. y otras especies arbóreas.

e. Relicto de Páramo – Sin Intervención (RP-SI) – en el mapa Lote 10: En esta parcela se encuentran especies características del páramo como Espeletia sp., Puya sp.,

(18)

9

Figura 3: Ubicación de las unidades de muestreo (JBB, 2018).

En la Tabla 2 se observa los perfiles de suelos de cada una de las parcelas muestreadas, su relación con la cobertura natural nativa y su unidad taxonómica de suelo.

Tabla 2: Perfiles de suelos de cada una de las parcelas muestreadas, su relación con la cobertura natural nativa y su unidad taxonómica de suelo

Unidad de Muestreo Unidad Taxonómica Suelo Perfil Calicata

(19)

10 Vegetación Mixta de Galería –

Con Intervención

MLKd, Subgrupo Andic Dystrudepts

Vegetación Mixta Transición a Páramo – Con Intervención

MGSg, Subgrupo Andic Dystrudepts

Transición a Páramo – Sin Intervención

MLKd, Subgrupo Andic Dystrudepts

Relicto Páramo – Sin Intervención

(20)

11

3.2.1 Muestreo para Propiedades Físicas

En cada una de las unidades de muestro se estableció una cuadricula de 1 hectárea sobre terreno con un tamaño de celda de 20 m x 20 m, obteniendo 36 intersecciones, que se georreferenciaron con un sistema de coordenadas (X, Y) de origen arbitrario (Jaramillo, González, y Álvarez, 2008) y se identificaron las columnas con letras y las filas con números, para facilitar el registro de la información en los formularios de campo. El esquema de muestreo se puede apreciar en la Figura 4. Una de las funciones principales de esta malla es permitir determinar el comportamiento del agua en el suelo, por lo cual se realiza siguiendo la pendiente desde la cota más alta (Jury, Russo, y Sposito, 1987).

Figura 4: Esquema de muestreo utilizado.

En cada una de las intersecciones se realizaron las pruebas de resistencia a la penetración, la cual se tomó con un medidor digital de compactación del suelo (FieldScout SC-900), haciendo uso de la punta de 2 mm debido al nivel de compactación (Jaramillo et al., 2008), la humedad volumétrica se midió por medio del equipo medidor de humedad de suelo

0 20 40 60 80 100

0 20 40 60 80 100

Coo rd en ad as e n Y (m)

Coordenadas en X (m) A B C D E F

(21)

12

(FieldScout TDR 300), que permite establecer el movimiento del agua en el suelo, para la variable infiltración se realizó medición directa con un infiltrómetro de membrana (Mini Disk Model S) (Jury et al., 1987) y posteriormente se realizaron los cálculos para obtener la curva de infiltración acumulada empleando el modelo de Excel, específico para el infiltrómetro mini disk (Al-Sulaiman y Aboukarima, 2016).

Para las relaciones de masa/volumen, se realizó una calicata en el centro de cada parcela con dimensiones de 1 m x 1 m y una profundidad entre 1 m y 1,2 m de acuerdo a las condiciones del terreno, en la toma de muestras se empleó como base la metodología del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC, 2017). En cada uno de los perfiles, se tomaron muestras con cilindros de 5 cm de diámetro, realizando una malla de 5 x 5 con una distancia de 15 cm entre cada punto. Con base en el peso húmedo y seco de las muestras, se determinó humedad gravimétrica, densidad aparente en húmedo y en seco (Camargo-García, Dossman, Rodríguez, Arias, y Galvis-Quintero, 2012), también se determinó porosidad total, relación de vacíos y humedad gravimétrica (Jury et al., 1987), todos ellos de forma matemática.

Finalmente, en cada calicata se tomó una muestra con masa aproximada de 1 kg a 25 cm de profundidad, a partir de la cual se determinó la textura del suelo por el método de Bouyoucos y densidad real con el método del picnómetro (Camargo-García et al., 2012; Ubeda y Sala, 1996).

3.2.2 Muestreo para Propiedades Químicas

(22)

13

muestras por parcela y un total global de 30 muestras. La preparación de las muestras consistió en el secado al aire y tamizado en malla de 2 mm para su posterior análisis químico (Diaz-Romeu y Hunter, 1978)

Con las muestras obtenidas en campo se realizó el análisis de las propiedades químicas en laboratorio: pH se determinó mediante el método de suspensión suelo:agua (relación peso:volumen 1:1) y valoración potenciométrica, para contenido de carbono se empleó el método de combustión húmeda de Walkley y Black, basado en la oxidación del carbono presente en el suelo (Gilabert de Brito, Arrieche, León, y López de Rojas, 2015), se determinó el contenido de nitrógeno empleando el método Kjeldahl (Bremner y Breitenbeck, 1983), contenido de fósforo asimilable mediante el método Bray II, (Bray y Kurtz, 1945) y se cuantificó colorimétricamente (García y Ballesteros, 2006), los contenidos de potasio, calcio, magnesio y sodio, se obtuvieron utilizando una extracción de acetato de amonio mediante espectrometría de absorción atómica (IGAC, 2006). La capacidad de intercambio catiónico, se estimó a partir de las bases intercambiables y para acidez intercambiable se utilizó KCl 1N (Richter, Conti, y Maccarini, 1982).

(23)

14

4 RESULTADOS

4.1 Descripción de la Vegetación en Unidades de Muestreo

4.1.1 Relicto de Bosque Altoandino (RBA)

Se estableció esta unidad de muestreo como testigo o referencia, ya que no presentó afectación por el incendio forestal de Aguas Claras y se encuentra ubicado a menos de 100 m del APIRE La Cascada. Esta cobertura natural de suelo presenta una pendiente promedio de 19,2% y corresponde principalmente a vegetación de Bosque Altoandino, con especies como: Oreopanax bogotensis Cuatrec., Baccharis latifolia (Ruiz & Pav.) Pers., Myrsine sp.,

Geissanthus sp., Miconia sp, Valleastipularis L.f., Viburnum sp, Clusia sp., Tibouchina sp.,

Ageratina sp., Xilosma sp, Rubus sp., Berberis goudotii Triana & Planch., Billia rosea

(Planch. & Linden) C.Ulloa & P.Jorg., Chusquea scandens Kunth., Weinmannia sp. Cyathea

sp., Hesperomeles goudotiana (Decne.) Killip., Macleania rupestris (Kunth) A.C.Sm. y

(24)

15

Figura 5: Relicto de Bosque Altoandino (RBA)

4.1.2 Vegetación Mixta de Galería – Con Intervención (VMG-CI)

Esta fue una de las áreas que sufrió una alta afectación por causa del incendio, quedando el suelo casi desnudo en varias partes y en donde el Jardín Botánico inició actividades de restauración, con el fin de recuperar la cobertura vegetal, por lo que se denomina: Con Intervención. La parcela cuenta con un nacimiento de agua de escorrentía superficial que se mantiene seco la mayoría del tiempo y se llena cuando es temporada de lluvia. Esta unidad de muestreo tiene una pendiente promedio de 19,1% y la vegetación corresponde mayormente a vegetación nativa, encontrando especies como: Oreopanax sp., Baccharis latifolia (Ruiz & Pav.) Pers., Baccharis vacciniifolia Cuatrec., Myrsine sp., Geissanthus sp.,

(25)

16

Meisn.; también se encuentran especies introducidas como Acaciadecurrents Willd., Acacia melanoxylon R.Br., Eucalyptus globulus Labill., Genista monspessulana (L.) L.A.S. Johnson. y Ulex europaeus L., que son frecuentes en el área. La Figura 6 muestra el tipo de cobertura de la parcela.

Figura 6: Vegetación Mixta de Galería – Con Intervención (VMG-CI)

4.1.3 Vegetación Mixta Transición a Páramo – Con Intervención (VMTP-CI)

Esta zona se vio fuertemente afectada por el incendio, por lo que se han adelantado actividades de limpia y siembra por parte del jardín Botánico con el propósito de recuperar la cobertura, enfatizando en vegetación nativa, por esta razón se da la denominación: Con Intervención. La zona presenta una inclinación promedio de 18,6% y en la vegetación característica de la parcela predomina el pasto y las plantas herbáceas. Entre las herbáceas y arbustivas se encuentran especies como Calamagrostis sp., Otholobium sp., Monnina aestuans (L.f) D.C., Berberisgoudotii Triana & Planch., Monochaetummyrtoideum Naudin.,

(26)

17

Chusquea scandens Kunth., Digitalis purpurea L., Pteridium aquilinum (L.) Kuhn.,

Vaccinium floribundum Kunth. Symplocos theiformis (L. f.) Oken.; las principales especies leñosas son Alnus acuminata Kunth., Ageratina sp., Dodonaeaviscosa (L.) Jacq., Xylosma

sp., Citharexylum sp., Baccharis latifolia (Ruiz & Pav.) Pers., Oreopanax sp., Clusia sp.,

Myrsine sp., Solanum oblongifolium Dunal., Brugmansia sp., Vallea stipularis L.f.,

Aegiphila bogotensis (Spreng.) Moldenke, Morella sp., Viburnum sp., Myrcianthes sp.,

Cestrum buxifolium Kunth., Macleania rupestris (Kunth) A.C.Sm. Se denomina como transitoria ya que se encuentran especies como Puya sp. y Espeletia sp., aunque en menor proporción. Las especies introducidas presentes son Eucalyptus globulus Labill., Genista monspessulana (L.) L.A.S. Johnson. y Ulex europaeus L. principalmente. La profundidad efectiva es baja en la parcela puesto que se encuentran afloramientos de rocas en la mayoría del área. En la Figura 7 se observa el tipo de vegetación y algunos afloramientos de roca presentes en la parcela.

(27)

18

4.1.4 Transición a Páramo – Sin Intervención (TP-SI)

En esta área, el incendio afectó principalmente las especies arbóreas; sin embargo, no se han realizado actividades de ningún tipo ya que es una parcela destinada a la investigación y por esta razón se denomina: Sin Intervención. La parcela cuenta con una pendiente promedio de 27,6% y su vegetación característica corresponde a especies de la zona de páramo como puyas (Puya sp.), frailejones (Espeletia sp.) y pajonales. Algunas de las plantas herbáceas y de porte bajo que se encuentran son: Eccremis coarctata (Ruiz & Pav.) Baker., Lycopodium thyoides Humb. & Bonpl. ex Willd., Calamagrostis sp., Digitalispurpurea L., Monochaetum myrtoideum Naudin., Paepalanthus alpinus Körn., Achyrocline alata (Kunth) DC.,

Arcytophyllum sp. También se encuentran especies arbustivas como Pteridium aquilinum

(L.) Kuhn. Citharexylum sp., Baccharis latifolia (Ruiz & Pav.) Pers., Oreopanax sp.,

Smallanthus sp., Baccharis macrantha Kunth., Cavendishia bracteata (Ruiz & Pav. ex J. St.-Hil.) Hoerold., Bejaria resinosa Mutis ex L.f., Hesperomeles goudotiana (Decne.) Killip.,

Rubus sp.; es frecuente encontrar especies arbóreas introducidas como Pinus sp., Eucalyptus globulus Labill., y Acacia sp. Las zonas de mayor elevación se caracterizan por ser pedregosas. La Figura 8 evidencia el tipo de vegetación característica de la parcela.

(28)

19

4.1.4 Relicto de Páramo – Sin Intervención (RP-SI)

Esta área sufrió afectación por el incendio, pero no ha sido intervenida por parte del Jardín Botánico, sino que se ha destinado a la investigación por lo que se denomina: Sin Intervención. La inclinación promedio de esta parcela es de 34,2%, se encuentra dominada principalmente por vegetación de páramo tal como los frailejones (Espeletia sp.), puyas (Puya sp.), pajonales, herbáceas como Eccremis coarctata (Ruiz & Pav.) Baker.,

Paepalanthus alpinus Körn. y Orthrosanthus chimboracensis (Kunth) Baker.; también especies leñosas como Monochaetum myrtoideum Naudin., Macleania rupestris Kunth.,

Cavendishia bracteata (Ruiz & Pav. ex J. St.-Hil.) Hoerold., Hesperomeles goudotiana

(Decne.) Killip., Pteridium aquilinum (L.) Kuhn. Hypericum juniperinum Kunth. y especies arbóreas como Pinus patula Schiede ex Schltdl. & Cham., Diplostephium rosmarinifolium (Benth.) Wedd. y Vallea stipularis L.f., En toda la parcela se encuentran afloramientos de roca, algunas zonas bajas advierten la presencia de musgo y hongos. En la Figura 9 se muestran imágenes de referencia de la vegetación de la parcela.

(29)

20

4.2 Propiedades Físicas

4.2.1 Textura

En los suelos del área de estudio predomina la textura gruesa, con una fracción de arcilla menor al 18% la cual se puede observar en la Figura 10, encontrándose las tres clases texturales: Arenosa, Franco arenosa y Arenosa franca. El origen de estos suelos está relacionado con la alta presencia de rocas areniscas que se evidencia en toda el área; también es característico de estos suelos la baja disponibilidad de nutrientes, ya que se pierden por lavado (Pulido et al., 2000) y por las fuertes pendientes de algunas de las parcelas. En la Tabla 3 se puede observar el resumen del análisis de textura.

Tabla 3: Textura del suelo - % Arena, Arcilla y Limo

PARCELA ABREVIATURA % ARENA % ARCILLA % LIMO TEXTURA

Relicto Bosque Altoandino RBA 77,64 12,36 10 Franco

Arenosa Vegetación Mixta de Galería - Con

Intervención VMG-CI 72,88 15,72 11,4

Franco Arenosa Vegetación Mixta Transición a

Páramo - Con Intervención VMTP-CI 76,88 7,72 15,4

Arenosa Franca Transición a Páramo - Sin

Intervención TP-SI 90,88 3,72 5,4 Arenosa

Relicto de Páramo - Sin

Intervención RP-SI 78,88 3,72 17,4

Arenosa Franca

(30)

21

Figura 10: Textura del suelo (% Arena, Arcilla y Limo)

4.2.2 Relación Masa/Volumen

Densidad aparente en húmedo y Densidad aparente en seco

Las Figura 11 y 12 muestran el comportamiento de la densidad aparente del suelo húmedo, en los perfiles de suelo de cada una de las coberturas evaluadas, a diferentes profundidades iniciando desde los 15 cm hasta los 55 cm. Cada línea representa una cobertura.

0% 20% 40% 60% 80% 100%

RBA VMG-CI VMTP-CI TP-SI RP-SI

TEXTURA DEL SUELO

(31)

22

Figura 11: Densidad aparente en húmedo (gr/cc) vs Profundidad (cm)

(32)

23

La densidad aparente puede ser un indicador del nivel de compactación de los horizontes del suelo, del tamaño de los poros y del contenido de materia orgánica (Jaramillo, 2002). Se evidencia que en las coberturas VMG-CI, VMTP-CI y TP-SI, la densidad aumenta a medida que se profundiza en el suelo; es decir, que los horizontes inferiores se encuentran más compactados o su tamaño de poros disminuye, mientras que, en las coberturas de RBA y RP-SI, la densidad disminuye a mayor profundidad, indicando que el horizonte superior se encuentra más compactado en estas áreas y sus poros son más pequeños. En la Tabla 4 se observa el resumen de la densidad aparente promedio para el área de estudio.

Tabla 4: Densidad aparente en húmedo y en seco – Promedio por parcela

PERFIL ABREVIATURA Db-sh (g/cc) Db-ss (g/cc)

Relicto Bosque Altoandino RBA 1,48 1,23

Vegetación Mixta de Galería - Con Intervención VMG-CI 1,60 1,14

Vegetación Mixta Transición a Páramo - Con Intervención VMTP-CI 1,54 0,98

Transición a Páramo - Sin Intervención TP-SI 1,45 1,01

Relicto de Páramo - Sin Intervención RP-SI 1,24 0,77

Porosidad

La porosidad del suelo en el sector de La Cascada se clasifica como baja, satisfactoria y excelente según la clasificación de Kaurichev (1984, citado por Jaramillo, 2002). De acuerdo con los resultados mostrados en la

(33)

24

Tabla 5: Porosidad Total – promedio por parcela

PERFIL ABREVIATURA POROSIDAD TOTAL (%) INTERPRETACIÓN

Relicto Bosque Altoandino RBA 49,55 BAJA

Vegetación Mixta de Galería - Con Intervención VMG-CI 52,54 SATISFACTORIA

Vegetación Mixta Transición a Páramo - Con

Intervención VMTP-CI 56,72 EXCELENTE

Transición a Páramo - Sin Intervención TP-SI 53,35 SATISFACTORIA

Relicto de Páramo - Sin Intervención RP-SI 67,31 EXCELENTE

La Figura 13 muestra el comportamiento de la porosidad total, en los perfiles de suelo de cada una de las coberturas evaluadas, a diferentes profundidades desde los 15 cm hasta los 55 cm. Cada línea representa una cobertura. En ésta se evidencia que el comportamiento de la porosidad es inverso a la densidad aparente; por ende, la aireación y movilidad del agua se ve reducida a medida que aumenta la profundidad en las parcelas de cobertura VMG-CI, VMTP-CI y TP-SI. En las parcelas de RBA y RP-SI, mejora la aireación y la movilidad del agua a mayor profundidad (Pulido et al., 2000).

(34)

25

Relación de Vacíos

La Figura 14 muestra el comportamiento de la relación de vacíos, para los perfiles de suelo de cada una de las coberturas evaluadas, a diferentes profundidades desde los 15 cm hasta los 55 cm. Cada línea representa una cobertura.

La relación de vacíos es un indicador de la proporción de espacios vacíos en relación al espacio ocupado por el suelo. Esta propiedad tiende a aumentar ante un evento de ignición debido a la desecación del suelo y genera aglomeración y grietas (Valencia et al., 2017). Al observar la gráfica a profundidad, visible en la Figura 14, se aprecia que presentó un comportamiento similar a la porosidad, en las parcelas de RBA y RP-SI, el suelo se encuentra menos compactado a mayor profundidad; en las otras parcelas el suelo se encuentra más compactado a mayor profundidad.

(35)

26

Humedad Gravimétrica

La humedad gravimétrica indica el grado de saturación de los suelos; en el área estudiada se aprecia que la mayoría de las parcelas, excluyendo la parcela de RBA, presentan altos contenidos de agua (Tabla 6), que pueden provocar encharcamiento en las zonas de menor pendiente. A pesar de su textura gruesa, es probable que el contenido de materia orgánica y la estructura del suelo incrementen la retención de humedad (Pulido et al., 2000), la porosidad y la relación de vacíos también provocan retención de humedad (Valencia et al., 2017); además se debe tener en cuenta las precipitaciones que se presentaron, previo a la toma de las muestras.

Tabla 6: Humedad gravimétrica - promedio por parcela

PARCELA ABREVIATURA HUMEDAD GRAVIMÉTRICA (%)

Relicto Bosque Altoandino RBA 20,2

Vegetación Mixta de Galería - Con Intervención VMG-CI 41,0

Vegetación Mixta Transición a Páramo - Con Intervención VMTP-CI 59,3

Transición a Páramo - Sin Intervención TP-SI 49,8

Relicto de Páramo - Sin Intervención RP-SI 64,9

(36)

27

Figura 15: Humedad gravimétrica (%) vs Profundidad (cm)

Humedad Volumétrica

(37)

28

Tabla 7: Humedad volumétrica – promedio por parcela

PARCELA ABREVIATURA HUMEDAD VOLUMÉTRICA (%)

Relicto Bosque Altoandino RBA 29,7

Vegetación Mixta de Galería - Con Intervención VMG-CI 33,9

Vegetación Mixta Transición a Páramo - Con Intervención VMTP-CI 38,5

Transición a Páramo - Sin Intervención TP-SI 26,1

Relicto de Páramo - Sin Intervención RP-SI 23,6

En la Figura 16 se muestra el comportamiento de la humedad volumétrica, en los perfiles de suelo de cada una de las coberturas evaluadas, a diferentes profundidades desde los 15 cm hasta los 55 cm. Cada línea representa una cobertura. Los valores fueron calculados a partir de las relaciones masa/volumen y es evidente que son mayores que los obtenidos con el equipo TDR; es muy probable que este cambio se diera por un incremento en la humedad del suelo debido a los eventos de lluvia, previos a la toma de las muestras. La parcela VMTP-CI presenta los mayores valores, dado que la pendiente es la menor en comparación con las demás unidades de muestreo y el agua se puede infiltrar fácilmente.

(38)

29

4.2.3 Resistencia a la penetración

La Figura 17 muestra el comportamiento de la resistencia a la penetración promedio para cada una de las coberturas evaluadas, a diferentes profundidades desde la superficie hasta los 30 cm, el equipo de medición registra los valores cada 2.5 cm. Cada línea representa una cobertura. Todas las parcelas presentan el mismo comportamiento, inician con baja resistencia a la penetración, lo cual se debe a la capa de materia orgánica superficial; luego el nivel de resistencia va aumentando a medida que se profundiza y se aproxima a los horizontes de roca.

(39)

30

Figura 17: Resistencia a la penetración (Kpa) vs Profundidad (cm)

(40)

31

Tabla 8: Resistencia a la penetración – promedio por parcela

PARCELA ABREVIATURA RESISTENCIA A LA

PENETRACION (Kpa)

Relicto Bosque Altoandino RBA 455

Vegetación Mixta de Galería - Con Intervención VMG-CI 1182

Vegetación Mixta Transición a Páramo - Con Intervención VMTP-CI 1280

Transición a Páramo - Sin Intervención TP-SI 1177

Relicto de Páramo - Sin Intervención RP-SI 961

4.2.4 Infiltración

En la Tabla 9 se muestran los valores de la infiltración promedio para cada parcela, el mayor valor se registró en la parcela VMTP-CI, seguido de RBA y RP-SI, los valores más bajos corresponden a las coberturas VMG-CI y TP-SI. La infiltración se ve afectada por la textura, el nivel de compactación y el contenido de humedad que presenta el suelo al momento de realizar la medición (Orjuela-Matta, Rubiano, y Camacho-Tamayo, 2010), por lo que es necesario analizar de manera independiente cada caso.

Tabla 9: Infiltración (cm/h) – promedio por parcela

PARCELA ABREVIATURA INFILTRACIÓN (cm/h)

Relicto Bosque Altoandino RBA 7,33

Vegetación Mixta de Galería - Con Intervención VMG-CI 4,81

Vegetación Mixta Transición a Páramo - Con Intervención VMTP-CI 8,92

Transición a Páramo - Sin Intervención TP-SI 4,53

Relicto de Páramo - Sin Intervención RP-SI 7,01

(41)

32

La parcela de RBA, presenta un suelo poco compactado y con textura franco arenosa, que registró una alta infiltración acumulada promedio (Figura 18). Es necesario mencionar que, el 22,2% de los puntos de muestreo presentaron una tasa de infiltración menor a cero y el 11,1% presentó repelencia al agua.

La parcela VMG-CI, registró una de las menores tasas de infiltración (Figura 18); al comparar con la resistencia a la penetración, vemos que es un suelo con altos niveles de compactación, adicionalmente en este sitio hay nacedero de agua que aumenta el nivel freático y por ende el contenido de humedad. En esta parcela, el 54,7% de los puntos muestreados, arrojaron valores de infiltración negativos; la mayoría coinciden con la zona del cauce, otros puntos presentaron suelos hidrófobos.

En el caso de VMTP-CI, se tiene que es un suelo con alta compactación; pero, el horizonte superficial no es tan compactado, sumado a ello la textura es arenosa franca que permite que la infiltración sea mayor; así mismo, en la Figura 18 se aprecia que es uno de los suelos con mayor infiltración acumulada. En esta parcela el 44,4% de los puntos evaluados, arrojaron valores de infiltración menores a cero y solo el 2,7%, presentó hidrofobicidad.

El suelo de la parcela TP-SI, registró la menor tasa de infiltración (Figura 18); a pesar de su textura arenosa, es el alto nivel de compactación y relación de vacíos lo que afecta la capacidad de infiltración. Presentó una baja infiltración acumulada. El 35% de los puntos en que se realizó la medición, presentaron valores negativos y el 2,5% presentó repelencia al agua.

(42)

33

Figura 18: Curvas de Infiltración acumulada promedio

4.2.5 Conductividad hidráulica

Los altos contenidos de humedad también pueden afectar la conductividad hidráulica, arrojando valores negativos (Orjuela-Matta et al., 2010). Para las parcelas evaluadas, los puntos donde se obtuvieron valores negativos coinciden con los puntos donde la tasa de infiltración es negativa.

La Figura 19 muestra el comportamiento de la conductividad hidráulica promedio, para los diferentes tipos de coberturas evaluados, cada barra representa una cobertura. Se evidencia que las coberturas VMTP-CI, TP-SI y RP-SI registraron los mayores valores de conductividad hidráulica, si se compara con la textura, estos tres tipos de cobertura son los que tienen mayor contenido de arena, mientras que RBA y VMG-CI son los que presentan mayor contenido de arcilla, esto sugiere que la proporción de partículas del suelo afecta ésta propiedad (Peinado-Guevara et al., 2010).

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50

0 5 10 15 20 25

(43)

34

Figura 19: Conductividad hidráulica (cm/h)

4.3 Propiedades químicas

4.3.1 pH

El pH para la zona en general se clasifica como extremadamente ácido, con excepción del pH de RBA a 40 cm de profundidad, que se clasifica como muy fuertemente ácido según la clasificación de Soil Survey Division Staff (Zapata, 2004). La Figura 20 muestra los resultados de la medición del pH para cada una de las coberturas, a dos profundidades: 20 cm y 40 cm. Las barras azules representan el valor promedio de pH a 20 cm de profundidad y las barras grises representan el valor promedio de pH a 40 cm de profundidad. En esta gráfica se puede observar que, a 40 cm de profundidad, el pH presenta mayores valores en todas las parcelas.

0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500

RBA VMG-CI VMTP-CI TP-SI RP-SI

(44)

35

Figura 20: pH del suelo - 20cm y 40cm de profundidad

4.3.2 Conductividad eléctrica

La Figura 21 muestra los valores de conductividad promedio para cada una de las coberturas evaluadas. Cada barra representa un tipo de cobertura. La conductividad eléctrica presenta un incremento debido a la acumulación de cenizas, dicha acumulación suele ser transitoria, por causa de la erosión, el lavado y la vegetación emergente (Mataix-Solera et al., 2009); en el caso del presente estudio, se obtuvieron valores similares para todas las parcelas estudiadas, excepto para VMG-CI que registró el mayor valor.

3,90 4,00 4,10 4,20 4,30 4,40 4,50 4,60

RBA VMG-CI VMTP-CI TP-SI RP-SI

pH

(45)

36

Figura 21: Conductividad eléctrica (µsim)

4.3.3 Bases intercambiables

Relación de bases intercambiables

En la Tabla 10 se observa que las relaciones Ca/Mg, Ca/K y (Ca+Mg)/K no presentan deficiencias. En cuanto a la relación Mg/K, el 90% de las muestras evaluadas, presenta deficiencia de magnesio, lo cual indica que las plantas pueden sufrir estrés por la deficiencia de dicho nutriente y el bajo pH del suelo, generando clorosis en la zona intervenal y necrosis en estados avanzados (Delgado y Gómez, 2016; Medina, 2003).

0 5 10 15 20 25 30 35 40

RBA VMG-CI VMTP-CI TP-SI RP-SI

(46)

37

Tabla 10: Interpretación de la relación de bases intercambiables

PARCELA ABREV PROF. (cm) Ca/Mg

APRECIA-

CIÓN Mg/K

APRECIA-

CIÓN Ca/K

APRECIA-

CIÓN (Ca+Mg)/K

APRECIA- CIÓN Relicto Bosque Altoandino RBA

20 4,13 ND 0,58 Mg Deficiente 2,40 ND 2,98 ND

40 5,06 ND 0,56 Mg Deficiente 2,85 ND 3,42 ND

Vegetación Mixta de Galería - Con Intervención

VMG-CI

20 2,05 ND - Ideal 0,64 Mg Deficiente 1,31 ND 1,95 ND

40 2,26 ND - Ideal 0,74 Mg Deficiente 1,67 ND 2,40 ND

Vegetación Mixta Transición a Páramo - Con Intervención

VMTP-CI

20 8,09 ND 0,96 Mg Deficiente 7,75 ND 8,71 ND

40 6,77 ND 1,11 ND 7,54 ND 8,66 ND

Transición a Páramo - Sin Intervención

TP-SI

20 1,83 ND 0,97 Mg Deficiente 1,77 ND 2,73 ND

40 2,14 ND - Ideal 0,48 Mg Deficiente 1,02 ND 1,50 ND

Relicto de Páramo - Sin Intervención

RP-SI

20 3,04 ND - Ideal 0,52 Mg Deficiente 1,57 ND 2,09 ND

40 3,65 ND - Ideal 0,92 Mg Deficiente 3,36 ND 4,28 ND

ND: No deficiente

Saturación de bases

(47)

38

Tabla 11: Saturación de bases (%)

PARCELA ABREVIATURA PROF. (cm) SATURACIÓN DE BASES (%)

Relicto Bosque Altoandino RBA 20 15,40

40 16,69

Vegetación Mixta de Galería - Con Intervención VMG-CI 20 12,27

40 12,59

Vegetación Mixta Transición a Páramo - Con Intervención VMTP-CI 20 22,87

40 19,43

Transición a Páramo - Sin Intervención TP-SI 20 7,11

40 9,87

Relicto de Páramo - Sin Intervención RP-SI 20 10,29

40 10,25

Sodio – Na

(48)

39

Figura 22: Contenido de Sodio - Na (meq/100g) - 20cm y 40cm de profundidad

4.3.4 Acidez intercambiable – Al

La Figura 23 muestra los resultados obtenidos para los análisis de aluminio (Al) de cada una de las coberturas, a dos profundidades: 20 cm y 40 cm. Las barras de color naranja representan el valor promedio de Al a 20 cm de profundidad y las barras amarillas representan el valor promedio de Al a 40 cm de profundidad. Los mayores valores de aluminio que se pueden apreciar en la Figura 23, se presentaron en las parcelas de VMTP-CI, TP-SI y RP-SI, en estas áreas la vegetación predominante es de porte bajo, esto posiblemente se deba a que el Al se presenta en concentraciones tóxicas que inhiben la división celular de las raíces (Pulido et al., 2000).

0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12

RBA VMG-CI VMTP-CI TP-SI RP-SI

Na meq/100g

(49)

40

Figura 23: Acidez intercambiable Al (meq/100g) - 20cm y 40cm de profundidad

4.3.5 Saturación de Aluminio – SAl (%)

La Figura 24 muestra los resultados obtenidos en los análisis de saturación de aluminio (SAl) para cada una de las coberturas, a dos profundidades: 20 cm y 40 cm. Las barras de color naranja representan el valor promedio de SAl a 20 cm de profundidad y las barras amarillas representan el valor promedio de SAl a 40 cm de profundidad. Los niveles de saturación de aluminio son muy altos y tóxicos en la totalidad de las parcelas evaluadas (Figura 24) (Pulido et al., 2000).

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00

RBA VMG-CI VMTP-CI TP-SI RP-SI

Al meq/100g

(50)

41

Figura 24: Saturación de aluminio (%) - 20cm y 40cm de profundidad

4.3.6 Capacidad de Intercambio Catiónico – CICE

La Figura 25 muestra los resultados del cálculo de Capacidad de Intercambio Catiónico (CICE) para cada una de las coberturas, a dos profundidades: 20 cm y 40 cm. Las barras azules representan el valor promedio de CICE a 20 cm de profundidad y las barras de color naranja representan el valor promedio de CICE a 40 cm de profundidad. En ésta se puede apreciar que las coberturas VMG-CI, VMTP-CI, TP-SI y RP-SI, presentan mayor CICE a 20cm de profundidad. Los resultados obtenidos muestran que la CICE es baja para la zona del APIRE La Cascada (Tabla 12).

0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00

RBA VMG-CI VMTP-CI TP-SI RP-SI

SAl (%)

(51)

42

Figura 25: CICE (meq/100g) - 20cm y 40cm de profundidad

Tabla 12: Interpretación de la Capacidad de Intercambio Catiónico - CICE

PARCELA ABREVIATURA PROF. (cm) CICE (meq/100) APRECIACIÓN

Relicto Bosque Altoandino RBA 20 5,39 BAJA

40 5,48 BAJA

Vegetación Mixta de Galería - Con Intervención VMG-CI 20 5,38 BAJA

40 4,58 BAJA

Vegetación Mixta Transición a Páramo - Con

Intervención VMTP-CI

20 7,29 BAJA

40 6,29 BAJA

Transición a Páramo - Sin Intervención TP-SI 20 6,61 BAJA

40 4,75 BAJA

Relicto de Páramo - Sin Intervención RP-SI 20 6,35 BAJA

40 5,13 BAJA

4.3.7 Nitrógeno Total – NT

En la Figura 26 se muestran los resultados del análisis de contenido de nitrógeno total (NT) para cada una de las coberturas, a dos profundidades: 20 cm y 40 cm. Las barras verdes representan el valor promedio de NT a 20 cm de profundidad y las barras azules representan el valor promedio de NT a 40 cm de profundidad. En general todas las parcelas muestran mayor disponibilidad de nitrógeno a 20 cm de profundidad.

0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00

RBA VMG-CI VMTP-CI TP-SI RP-SI

CICE meq/100g

(52)

43

Figura 26: Contenido de Nitrógeno total (%) - 20cm y 40cm de profundidad

En RBA, la disponibilidad de nitrógeno es mayor que en las demás parcelas evaluadas y se clasifica como alto contenido de N, las parcelas de VMG-CI y VMTP-CI se clasifica como medio y las parcelas de TP-SI y RP-SI se clasifican como bajo (Tabla 13). La menor disponibilidad de nitrógeno en las parcelas que sufrieron el incendio, es una respuesta natural de dicho elemento ante el incremento de temperatura causado por el fuego (Certini, 2005 citando a Fisher y Binkley, 2000).

Tabla 13: Interpretación del contenido de Nitrógeno total – NT

PARCELA ABREVIATURA PROF. (cm) NT (%) APRECIACIÓN

Relicto Bosque Altoandino RBA 20 0,56 ALTO

40 0,55 ALTO

Vegetación Mixta de Galería - Con Intervención VMG-CI 20 0,39 MEDIO

40 0,27 MEDIO

Vegetación Mixta Transición a Páramo - Con Intervención VMTP-CI 20 0,38 MEDIO

40 0,31 MEDIO

Transición a Páramo - Sin Intervención TP-SI 20 0,24 BAJO

40 0,21 BAJO

Relicto de Páramo - Sin Intervención RP-SI 20 0,21 BAJO

40 0,17 BAJO

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60

RBA VMG-CI VMTP-CI TP-SI RP-SI

NT (%)

(53)

44

4.3.8 Carbono orgánico – CT

En la Figura 27 se muestran los resultados del análisis de contenido de carbono orgánico total (CT) para cada una de las coberturas, a dos profundidades: 20 cm y 40 cm. Las barras verdes representan el valor promedio de CT a 20 cm de profundidad y las barras azules representan el valor promedio de CT a 40 cm de profundidad.

Carbono orgánico total es mayor a 20 cm de profundidad en todas las parcelas (Figura 27) y se encuentran en el rango de clasificación medio, los mayores valores se encontraron en las parcelas de VMTP-CI y RBA; el contenido de carbono para RP-SI a 40 cm de profundidad se clasifica como bajo (

Tabla 14). La materia orgánica tiende a disminuir durante un evento de ignición; sin embargo, ante la recuperación de la cobertura vegetal ya sea por regeneración natural como es el caso las parcelas de TP-SI y el RP-SI o regeneración dirigida como las parcelas de VMG-CI y VMTP-CI, el carbono orgánico tiende a incrementar rápidamente por la alta productividad de la vegetación en sus etapas iniciales (Certini, 2005).

Figura 27: Contenido de Carbono orgánico (%) – 20cm y 40cm de profundidad

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00

RBA VMG-CI VMTP-CI TP-SI RP-SI

CT (%)

(54)

45

Tabla 14: Interpretación del contenido de Carbono orgánico – CT

PARCELA ABREVIATURA PROF. (cm) CT (%) APRECIACIÓN

Relicto Bosque Altoandino RBA 20 8,16 MEDIO

40 7,68 MEDIO

Vegetación Mixta de Galería – Con Intervención VMG-CI 20 7,21 MEDIO

40 5,87 MEDIO

Vegetación Mixta Transición a Páramo – Con Intervención VMTP-CI 20 9,03 MEDIO

40 7,20 MEDIO

Transición a Páramo – Sin Intervención TP-SI 20 7,00 MEDIO

40 6,12 MEDIO

Relicto de Páramo – Sin Intervención RP-SI 20 5,48 MEDIO

40 4,22 BAJO

4.3.9 Fósforo disponible – P

(55)

46

Figura 28: Contenido de Fósforo (Kg/Kg) - 20cm y 40cm de profundidad

Tabla 15: Interpretación del contenido de Fósforo - P

PARCELA ABREVIATURA PROF. (cm) P (Kg/Kg) APRECIACIÓN

Relicto Bosque Altoandino RBA 20 62,10 ALTO

40 64,33 ALTO

Vegetación Mixta de Galería - Con Intervención VMG-CI 20 7,09 BAJO

40 14,68 BAJO

Vegetación Mixta Transición a Páramo - Con Intervención VMTP-CI 20 68,23 ALTO

40 46,00 ALTO

Transición a Páramo - Sin Intervención TP-SI 20 3,24 BAJO

40 1,19 BAJO

Relicto de Páramo - Sin Intervención RP-SI 20 3,39 BAJO

40 2,32 BAJO

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00

RBA VMG-CI VMTP-CI TP-SI RP-SI

P (Kg/Kg)

(56)

47

5 ANÁLISIS DE RESULTADOS

La infiltración se encuentra relacionada con la textura. El suelo en el APIRE – La Cascada presenta una textura gruesa que tiende a tener mayor velocidad de infiltración (Pulido et al., 2000). Sin embargo, cuando se presentan incendios con temperaturas entre 100°C a 300°C, es posible que se formen sustancias hidrofóbicas que reducen la infiltración (Francos, Velasco, y Ubeda, 2014); este efecto puede ocurrir con mayor probabilidad en suelos arenosos (Mataix, 1999). Adicionalmente, algunos géneros de árboles y plantas como:

Acacia, Eucalyptus, Chusquea, Pinus, Pteridium, Quercus, Vaccinium y Ulex, aportan sustancias que generan la repelencia del agua en el suelo (Jaramillo, 2006) y estos se encuentran presentes en la zona. En algunos puntos donde se midió la infiltración se presentó dicho fenómeno, alterando el resultado final, otros puntos se vieron afectados por exceso de agua en el suelo dando como resultado, valores de infiltración menores a cero (Rodríguez-Vásquez, Aristizábal-Castillo, y Camacho-Tamayo, 2008).

La textura y los altos contenidos de humedad también afectan la conductividad hidráulica, arrojando valores negativos (Orjuela-Matta et al., 2010). Para el estudio de los suelos del APIRE La Cascada se determinó que los suelos con mayores contenidos de arcilla presentan valores más bajos para conductividad hidráulica, lo que sugiere que la proporción de partículas del suelo afecta esta propiedad (Peinado-Guevara et al., 2010). Sin embargo, el contenido de arcilla es muy bajo y disminuye la capacidad de intercambio catiónico lo que implica que el tipo de arcilla presente en el suelo es la caolinita y el suelo tiene un contenido de materia orgánica húmica del 5% (Guerrero, 1993).

(57)

48

generan modificación en la estructura del suelo. (Delgado y Gómez, 2016; Pulido et al., 2000).

El pH del suelo tiende a aumentar a mayor profundidad (Schnetter, Lozano-Contreras, Schnetter, y Cardozo, 1976) tal como sucede en los suelos estudiados. El incremento de temperatura genera cambios en el pH, siempre y cuando se superen temperaturas de 450°C en un evento de incendio (Certini, 2005 citando a Arocena y Opio, 2003), pero son cambios transitorios y el suelo tiende a recuperar su pH a medida que trascurre el tiempo (Urrutia-Hernández et al., 2013); de igual manera ocurre con la conductividad eléctrica, presenta un incremento debido a la acumulación de cenizas, dicha acumulación suele ser transitoria, por causa de la erosión, el lavado y a la vegetación emergente (Mataix-Solera et al., 2009)

En suelos con pH ácido, el aluminio se encuentra en concentraciones que son tóxicas y que inhiben el crecimiento radicular y la absorción de Ca y Mg (Espinosa, 2001; Pulido et al., 2000), de allí que los niveles de saturación de aluminio son muy altos y tóxicos en la totalidad de las parcelas evaluadas y la relación Mg/K evidencia una clara deficiencia de Mg en la mayoría de las muestras analizadas, lo que puede llegar a generar estrés en las plantas (Delgado y Gómez, 2016; Medina, 2003), por esta razón es necesario aplicar cal como correctivo, esto ayuda a bajar el nivel de saturación de aluminio y aumenta el pH (Espinosa, 2001) y se debe tener en cuenta las especies que se van a plantar para que no se presente susceptibilidad e inhibición del desarrollo radicular (Guerrero, 1993).

Los contenidos de Na, son bajos en general para toda el área de estudio, esto posiblemente se debe la poca capacidad de retención y a la lixiviación de este elemento (Mataix, 1999) ya que es una zona muy lluviosa y con pendientes pronunciadas.

(58)

49

suelos son ácidos y poseen una baja saturación de bases; no obstante, las parcelas donde el porcentaje de saturación de bases es mayor, presentan un pH más alto y las concentraciones de Ca y Mg son mayores.

La menor disponibilidad de nitrógeno en las parcelas que sufrieron el incendio, con respecto a la parcela que no tuvo afectación por el fuego, es una respuesta natural de dicho elemento ante el incremento de temperatura (Certini, 2005 citando a Fisher y Binkley, 2000). Por su parte el contenido de carbono orgánico total se encuentra más relacionado con las condiciones climáticas, en El APIRE La Cascada, el carbono tiende a la acumulación gracias al clima frío y húmedo y a la altiud (Camargo-García et al., 2012) y por la alta productividad de carbono que tiene la vegetación en sus etapas iniciales (Certini, 2005).

(59)

50

6 CONCLUSIONES

Los suelos del APIRE – La Cascada son suelos de textura gruesa procedente de las rocas areniscas presentes en la zona, lo cual los hace susceptibles a la erosión y a la pérdida de nutrientes por lavado.

Los suelos evaluados presentan problemas de compactación que favorece la retención de humedad; sin embargo, no implica que el agua sea disponible para las plantas, ya que cuando los poros son muy pequeños la movilidad del agua se reduce, de manera que, en épocas de bajas precipitaciones, se pueden ver afectadas las plantas que se siembren con fines de restauración ecológica.

El pH ácido es una característica de los suelos del área; por ende, se presentan altos niveles de aluminio que resultan tóxicos para el desarrollo radicular de las plantas afectando la absorción de nutrientes.

El nitrógeno es uno de los elementos más afectado por la ocurrencia del incendio forestal, puesto que la disponibilidad de este elemento, es menor en las parcelas afectadas con respecto al área que no se incendió.

La baja capacidad de intercambio catiónico es una condición natural de los suelos de la zona, ya que está relacionada directamente con los bajos contenidos de arcilla.

(60)

51

7 RECOMENDACIONES

Se recomienda incluir en el proceso de restauración asistida, plantas que ayuden a la fijación de nitrógeno, con el fin de incrementar la disponibilidad de este elemento al suelo. De igual manera no se deberían incluir especies que fomentan el fenómeno de hidrofobicidad.

Se recomienda aplicar un correctivo como la cal, con el fin de disminuir la saturación de aluminio, esto también ayuda a disminuir la acidez del suelo y permite que las plantas se adapten fácilmente.

(61)

52

8 BIBLIOGRAFÍA

Al-Sulaiman, M. A., & Aboukarima, A. M. (2016). Prediction of unsaturated hidraulic conductivity of agricultural soils using artificial neural network and c#. Journal of Agriculture and Ecology Research International, 5(4), 1-15.

Avila, E. (2000). Capítulo 3: Descripción de los suelos. En Estudio general de suelos y zonificación de tierras de departamento de Cundinamarca (pp. 141-339).

Bodí, M., Cerdà, A., Mataix-Solera, J., & Doerr, S. (2012). Efectos de los incendios forestales en la vegetación y el suelo en la cuenca mediterránea: Revisión bibliográfica. Boletín de la Asociación de Geógrafos Españoles, 58, 33-35.

Bray, R., & Kurtz, L. T. (1945). Determination of total, organic and available forms of phosphorus in soils. Soil Sci. http://sci-hub.tw/10.1097/00010694-194501000-00006 Bremner, J. M., & Breitenbeck, G. A. (1983). A simple method for determination of ammonium in semimicro-Kjeldahl analysis of soils and plant materials using a block

digester. http://sci-hub.tw/10.1080/00103628309367418

Buitrago, Lady. (2015). Análisis de suelos de áreas piloto de investigación en restauración ecológica.

Camargo-García, J., Dossman, M., Rodríguez, J., Arias, L., & Galvis-Quintero, J. (2012). Cambios en las propiedades del suelo, posteriores a un incendio en el Parque Nacional Natural de Los Nevados, Colombia. Acta Agronómica, 61(2), 151-165.

Cantillo, E., & Gracia, M. (2013). Diversidad y caracterización florística de la vegetación natural en tres sitios de los cerros orientales de Bogotá D.C. Colombia Forestal,

(62)

53

Carrillo, M. (2011). La dinámica de crecimiento del borde urbano sobre los Cerros Orientales de Bogotá. Posibilidades de gestión de ciudad en zonas de ladera

[Universidad Colegio Mayor de Nuestra Señora del Rosario]. https://repository.urosario.edu.co/flexpaper/handle/10336/2632/CarrilloFlorez-MonicaJulie-2011.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Certini, G. (2005). Effects of fire on properties of forest soils: A review. Oecologia, 143, 1-10. https://doi.org/1-10.1007/s00442-004-1788-8

Delgado, A., & Gómez, J. A. (2016). The Soil. Physical, chemical and Biological Properties. En Principles of Agronomy for Sustainable Agriculture (pp. 15-26).

Diaz-Romeu, R., & Hunter, A. (1978). Metodologías de muestreo de suelos, análisis químico de suelos y tejido vegetal y de investigaciones en invernadero. CATIE.

Espinosa, J. A. (2001). Acidez y Encalado de los Suelos. En Fertilidad de Suelos. Diagnóstico y control. (Segunda Edición, pp. 113-128). Editora Guadalupe Ltda. Francos, M., Velasco, A., & Ubeda, X. (2014). Hidrofobicidad en suelos quemados a

diferente intensidad. Efectos a largo plazo y ensayos de laboratorio. En Avances de la Geomorfología en España (pp. 188-191).

García, J., & Ballesteros, M. I. (2006). Quality parameters evaluation for the determination of available phosphoroues in soils. Revista Colombiana de Química, 35(1), 81-89. Gilabert de Brito, J., Arrieche, I. E., León, M., & López de Rojas, I. (2015). Análisis de suelos

para diagnóstico de fertilidad. Manual de métodos y procedimientos de referencia. Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas - INIA.

(63)

54

IGAC, (Instituto Geográfico Agustín Codazzi). (2006). Métodos analíticos de laboratorio de suelos (Sexta ed.).

IGAC, (Instituto Geográfico Agustín Codazzi). (2017). Recomendaciones para la toma de muestras para análisis del laboratorio nacional de suelos.

Jaramillo, D. (2002). Introducción a la ciencia del suelo. Facultad de Ciencias. Universidad Nacional de Colombia.

Jaramillo, D. (2006). Repelencia al agua en suelos: Con énfasis en andisoles de Antioquia.

Rev. Acad. Colomb. Cienc., 30(115), 215-232.

Jaramillo, D. (2010). Dependencia espacial de algunas propiedades químicas superficiales del suelo y de algunas variables de producción en cultivos de crisantemo bajo invernadero. Revista Científica UDO Agrícola, 10(1), 60-67.

Jaramillo, D., González, H., & Álvarez, F. (2008). Variabilidad espacial de algunas propiedades físico-mecánicas de suelos de textura pesada. Revista CES Medicina Veterinaria y Zootecnia, 3(2), 10-19.

Jury, W., Russo, D., & Sposito, G. (1987). The spatial variability of water and solute transport properties in unsaturated soil: II. Scaling models of water transport. Hilgardia, 55(4), 33-56. https://doi.org/10.3733

Litton, G., & Santelices, R. (2003). Effect of wildfire on soil physical and chemical properties in a Nothofagus glauca forest, Chile. Revista Chilena de Historia Natural, 76, 529-542.

(64)

55

Lora, R. (2001). Factores que afectan la disponibilidad de nutrimentos para las plantas. En

Fertilidad del suelo (pp. 29-55).

Lozano, Z. (2006). Muestreo con fines de caracterización y evaluación de propiedades de los suelos. Venesuelos, 14, 70-79.

Mataix, J. (1999). Alteraciones físicas, químicas y biológicas en suelos afectados por incendios forestales. Contribución a su conservación y regeneración. Universidad de Alicante. Facultad de Ciencias. Departamento de Agroquímica y Bioquímica. Mataix-Solera, J., Guerrero, C., Arcenegui, V., Bárcenas, G., Zornoza, R., Pérez-Bejarano,

A., Bodí, M., Mataix-Beneyto, J., Gómez, I., García-Orenes, F., Navarro-Pedreño, J., Jordán, M., Cerdà, A., Doerr, S., Úbeda, X., Pereira, P., Jordán, A., & Zavala, L. (2009). Los incendios forestales y el suelo: Un resumen de la investigación por el Grupo de Edafología Ambiental de la UMH en colaboración con otros grupos. En

Efectos de los incendios forestales sobre los suelos en España. El estado de la

cuestión visto por los científicos españoles (pp. 185-217). Càtedra de Divulgació de la Ciència. Universitat de Valencia.

Medina, A. (2003). Síntomas de deficiencias minerales en las plantas. En Manejo integral de la fertilidad del suelo (pp. 23-29).

Mils, G. (2006). Impacto de la quema controlada sobre los principales parámetros químicos del suelo.

Neary, D., Klopatek, C., DeBano, L., & Ffolliott, P. (1999). Fire effects on belowground sustainability: A review and synthesis. Forest Ecology and Management, 122, 51-71. Orjuela-Matta, H., Rubiano, Y., & Camacho-Tamayo, J. (2010). Comportamiento de la infiltración en un oxisol. Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica,

Figure

Figura 1: Ubicación del Área Piloto de Investigación en Restauración Ecológica APIRE -

Figura 1:

Ubicación del Área Piloto de Investigación en Restauración Ecológica APIRE - p.14
Figura 2: Unidades taxonómicas de suelos dentro del área del incendio forestal Aguas Claras

Figura 2:

Unidades taxonómicas de suelos dentro del área del incendio forestal Aguas Claras p.16
Tabla  2:  Perfiles  de  suelos  de  cada  una  de  las  parcelas  muestreadas,  su  relación  con  la

Tabla 2:

Perfiles de suelos de cada una de las parcelas muestreadas, su relación con la p.18
Figura 3: Ubicación de las unidades de muestreo (JBB, 2018).

Figura 3:

Ubicación de las unidades de muestreo (JBB, 2018). p.18
Figura 4: Esquema de muestreo utilizado.

Figura 4:

Esquema de muestreo utilizado. p.20
Figura 5: Relicto de Bosque Altoandino (RBA)

Figura 5:

Relicto de Bosque Altoandino (RBA) p.24
Figura 6: Vegetación Mixta de Galería – Con Intervención (VMG-CI)

Figura 6:

Vegetación Mixta de Galería – Con Intervención (VMG-CI) p.25
Figura 7: Vegetación Mixta Transición a Páramo – Con Intervención (VMTP-CI)

Figura 7:

Vegetación Mixta Transición a Páramo – Con Intervención (VMTP-CI) p.26
Figura 8: Transición a Páramo – Sin Intervención (TP-SI)

Figura 8:

Transición a Páramo – Sin Intervención (TP-SI) p.27
Tabla 3: Textura del suelo - % Arena, Arcilla y Limo

Tabla 3:

Textura del suelo - % Arena, Arcilla y Limo p.29
Figura 10: Textura del suelo (% Arena, Arcilla y Limo)

Figura 10:

Textura del suelo (% Arena, Arcilla y Limo) p.30
Figura 11: Densidad aparente en húmedo (gr/cc) vs Profundidad (cm)

Figura 11:

Densidad aparente en húmedo (gr/cc) vs Profundidad (cm) p.31
Figura 12: Densidad aparente en seco (gr/cc) vs Profundidad (cm)

Figura 12:

Densidad aparente en seco (gr/cc) vs Profundidad (cm) p.31
Tabla 4: Densidad aparente en húmedo y en seco – Promedio por parcela

Tabla 4:

Densidad aparente en húmedo y en seco – Promedio por parcela p.32
Tabla 5: Porosidad Total – promedio por parcela

Tabla 5:

Porosidad Total – promedio por parcela p.33
Tabla 6: Humedad gravimétrica - promedio por parcela

Tabla 6:

Humedad gravimétrica - promedio por parcela p.35
Figura 15: Humedad gravimétrica (%) vs Profundidad (cm)

Figura 15:

Humedad gravimétrica (%) vs Profundidad (cm) p.36
Tabla 7: Humedad volumétrica – promedio por parcela

Tabla 7:

Humedad volumétrica – promedio por parcela p.37
Figura 16: Humedad volumétrica (%) vs Profundidad (cm)

Figura 16:

Humedad volumétrica (%) vs Profundidad (cm) p.37
Figura 17: Resistencia a la penetración (Kpa) vs Profundidad (cm)

Figura 17:

Resistencia a la penetración (Kpa) vs Profundidad (cm) p.39
Tabla 8: Resistencia a la penetración – promedio por parcela

Tabla 8:

Resistencia a la penetración – promedio por parcela p.40
Figura 19: Conductividad hidráulica (cm/h)

Figura 19:

Conductividad hidráulica (cm/h) p.43
Figura 21: Conductividad eléctrica (µsim)

Figura 21:

Conductividad eléctrica (µsim) p.45
Tabla 10: Interpretación de la relación de bases intercambiables

Tabla 10:

Interpretación de la relación de bases intercambiables p.46
Tabla 11: Saturación de bases (%)

Tabla 11:

Saturación de bases (%) p.47
Tabla 12: Interpretación de la Capacidad de Intercambio Catiónico - CICE

Tabla 12:

Interpretación de la Capacidad de Intercambio Catiónico - CICE p.51
Tabla 13: Interpretación del contenido de Nitrógeno total – NT

Tabla 13:

Interpretación del contenido de Nitrógeno total – NT p.52
Figura 26: Contenido de Nitrógeno total (%) - 20cm y 40cm de profundidad

Figura 26:

Contenido de Nitrógeno total (%) - 20cm y 40cm de profundidad p.52
Tabla 14: Interpretación del contenido de Carbono orgánico – CT

Tabla 14:

Interpretación del contenido de Carbono orgánico – CT p.54
Tabla 15: Interpretación del contenido de Fósforo - P

Tabla 15:

Interpretación del contenido de Fósforo - P p.55

Referencias

Actualización...