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Modelo de crecimiento y rendimiento para plantaciones de teca (Tectona grandis L.) usando el enfoque de espacio de estados
Autor
Quintero Méndez, María Alejandra
Jerez Rico, Mauricio
Flores, Jesús
Institución
Resumen
Se presenta un modelo simple de crecimiento y rendimiento para plantaciones de teca (Tectona grandis L.) a nivel de rodal, basado en el enfoque de espacio de estados. En este enfoque se utilizan variables de estado, cuyas tasas de cambio son representadas por funciones de transición a fin de simular el crecimiento de la plantación. Se utilizaron tres variables de estado: altura mayor, área basal y densidad del rodal. La función de crecimiento de Chapman-Richards se usó para representar las tasas de cambio de la altura mayor y del área basal, además se empleó una ecuación exponencial negativa para modelar la tasa de cambio en el número de árboles por hectárea (densidad). A partir de las variables de estado se generaron como variables de salida el volumen y el diámetro medio cuadrático. Se utilizaron datos de parcelas permanentes de la Reserva Forestal de Caparo (Barinas, Venezuela) para ajustar las funciones de transición. El modelo fue programado con el lenguaje de simulación declarativo visual SIMILE. Se hicieron corridas para un período de 60 años a fin de comparar el crecimiento y rendimiento de rodales bajo tres alternativas de manejo: 1) no hacer aclareos, 2) realizar un aclareo con una intensidad de corta de 40% en el año 15 y 3) realizar dos aclareos del 40% en los años 15 y 30. Este modelo de simulación ilustra el potencial del enfoque de espacio de estados para representar el crecimiento y manejo de plantaciones, así como las ventajas de emplear un lenguaje de programación declarativo-visual para su implementación. Con el empleo de modelos de simulación, los manejadores de plantaciones forestales pueden proyectar el desarrollo de los rodales y obtener información que les ayude a tomar decisiones en el corto, mediano y largo plazo, en cuanto a crecimiento y rendimiento, en términos de madera y otros bienes y servicios (ej. secuestro de carbono) en respuesta a tratamientos silviculturales específicos. A simple growth and yield model for teak (Tectona grandis L.) plantation stands based on the state-space approach is presented. In this approach state variables whose growth rates are represented by transition functions are used to simulate plantation growth. Three state variables were used: stand dominant height, stand basal area, and stand density. The Chapman-Richards growth function was used to represent stand dominant height and basal area growth rates, whereas a negative exponential growth equation was used to model the reduction in stand density (number of trees per hectare). From the state variables, the output variables stand volume and quadratic mean diameter was computed. For fitting the transition functions, data from permanent plots located at Caparo Forest Reserve (Barinas, Venezuela) were used. The model was implemented in SIMILE, a declarative visual simulation programming language. Runs were done for a 60 year period to compare the growth and yield of a stand under three management sceneries: 1) no thinning, 2) one thinning with removal of 40 % of the trees in year 15; and 3) two thinning with removal of 40% of the trees at ages 15 and 30. This simulation model illustrates the potential of the state-space approach for describing the growth and management of forest plantations, as well as the advantages of using a declarative-visual programming language for its implementation. By employing simulation models, forest plantation managers can project the development of the stands and obtain information for decision taking in the short, median, and long term in relation with stand growth and yield, in terms of wood and other goods and services (e.g. Carbon sequestration) in response to specific silvicultural treatments.