Practica 3 Ejercicio Zonas de Vida PDF

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA ESCUELA DE POSGRADO FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y FORMALES

PRACTICA N°1

Determinación de las zonas de vida de la Reserva Nacional

“

de Salinas y Aguada Blanca” Tema 03: El Ecosistema.  

Trabajo presentado por: Bedoya Brandacher, Jürgen Charaja Apaza, Diana Corazon Copalli Hancco, Oscar Alberto Diaz Valverde, Alonso José  Salhua Apfata, Maritza Urday Muñoz, Magaly

Curso:

ECOLOGIA

Docente:

Mgte. Benigno E. Sanz sanz 

Maestría en Ciencias, con menció n en Gerencia Auditoria y Gestió n Ambiental  

“

”

AREQUIPA –  PERU 2020 

 

1.  INTRODUCCIÓN El sistema de clasificación en Zonas de Vida fue propuesto por el botánico y climatólogo Leslie R. Holdridge (1907-1999), (1907 -1999), quién basado en sus observaciones y trabajos forestales en la región del Caribe y su estudio sobre la vegetación de Haití, propone este sistema el que clasifica las áreas terrestres acorde al comportamiento de las variables climáticas Temperatura (Bioclima) y Precipitación, asociado a la ubicación Latitudinal y Altitudinal. Holdridge denominó a sus unidades bioclimáticas “formaciones vegetales” o simplemente “formaciones”. Actualmente, se ha puesto el término de zonas de vida a las “formaciones”

(INRENA, 1995). Una zona de vida es un grupo de unidades naturales básicas que tiene regiones con crecimiento similar de plantas dentro de un rango definido de condiciones climáticas. El sistema de clasificación de Holdridge, utiliza datos climáticos fácilmente disponibles, motivo por el cual es ampliamente utilizado, así mismo su uso es más adecuado referente a otros modelos mecánicos y biogeográficos bien conocidos que demandarían muchos más datos. Aunque la propuesta de zonas de vida tiene algunas deficiencias conceptuales y de aplicabilidad práctica, en el Perú es común su uso para caracterizar las diferentes áreas, especialmente las áreas protegidas. (INRENA 1995), basado en el diagrama bioclimático de Holdridge. La Reserva Nacional de Salinas y Aguada Blanca (RNSAB), ubicada en la región árida andina del suroeste peruano, es una muestra representativa de la puna seca de América del Sur. Fue creada en 1979 con la finalidad de promover la conservación de la vicuña y la protección de otras especies de fauna silvestre como flamencos y tarucas. Este estudio tiene como objetivo aplicar la clasificación del sistema de Holdridge en la Reserva Nacional de Salinas y Aguada Blanca (RNSAB), considerando el periodo correspondiente del 2015 al 2020. Utilizando las bases de datos correspondientes a las estaciones meteorológicas ubicadas en el área de estudio. OBJETIVOS Determinación de las zonas de vida de la Reserva Nacional de Salinas y Aguada Blanca de las diferentes estaciones meteorológicas presentes en la Zona. A.  Objetivos específicos •

•

  Determinación de la temperatura, biotemperatura, promedio de precipitación

total y Evapotranspiración potencial de las diferentes estaciones meteorológicas presentes en la Reserva Nacional de Salinas y Aguada Blanca.   Realizar un análisis de las zonas de vida calculadas y las propuestas por Holdridge del Perú.

 

2.  ÁREA DE ESTUDIO La Reserva Nacional de Salinas y Aguada Blanca (RNSAB), ubicada en la región árida andina del suroeste peruano, es una muestra representativa de la puna seca de América del Sur. ocupa un área de 366 936 ha, y abarca niveles altitudinales que van de los 2800 a más de 6000 m de altitud, en los departamentos de Arequipa y Moquegua. Presenta un clima dominado por dos condiciones, la altura y la sequedad, con particularidades de árido. La precipitación en el área varía entre 200 a 600 mm.

Figura 1: Área de Estudio, Reserva Nacional de Salinas y Aguada Blanca  Blanca   Se seleccionaron un total de 7 estaciones meteorológicos para la determinación de la Biotemperatura, evapotranspiración y la relación de evapotranspiración potencial; que fueron obtenidos la data proporcionada por SENAMI, en un periodo de 3  –  4 años comprendidos 2015 – 2019. Las L as coordenadas de las estaciones meteorológicas se describen a continuación: Tabla N°1: Estaciones meteorológicas tomadas como referencias  referencias  COORDENADAS WGS 84 ESTACIONES (19 S) NOMBRE Metereológicas X Y Estación 01 Estación 02 Estación 03 Estación 04 Estación 05 Estación 06 Estación 07

Pillones 01 Pillones 02 Patahuasi Pampa de Arrieros Chiguata El Frayle Ubinas

Estación 08 Imata Fuente: Elaboración Propia

262733 263116.5 241642.3

8231874.4 8232170.6 8223428.3

223017.4

8222357.4

242705.80 8184576.70 265917.2 8212694.6 301985.5 8189006 276104.9

8247353.6

 

3.  MATERIALES: DIAGRAMA BIOCLIMATICO DE HOLDRIGDE

Figura 1: Diagrama 1:  Diagrama bioclimático de Holdridge (1967).  (1967).   (Fuente: Atlas de zonas de vida del Perú,2017)  Perú,2017)  

4.  METODOLOGIA La metodologia que se ha utilizado en este estudio es el sistema ecologico de Holdrigde de alcance mundial , que sustenta en la clasificacion de forma cuantitativa de la relacion entre los factores del clima y la vegetacion. En este sistema se considera los factores climaticos que son fundamentales e independientes como son: la biotemperatura, la precipitacion y la humedad ambiental o llamado tambien “ratio de evapotranspiracion” y por supuesto los

factores bioticos que son considerados dependientes por la accion directa del clima, en diferentes partes del mundo. Fundamento: Este sistema se fundamenta en un modelo matemático, y en la configuración Fundamento: tridimensional (Figura 1) que consiste en las características principales y los valores cuantitativos climáticos de las distintas zonas de vida que comprende esta clasificación. Este sistema demuestra la interacción de los factores climáticos como la biotemperatura (BioT) y la humedad ambiental (relación de evapotranspiración potencial) son los principales factores que van a definir las zonas de vida a nivel mundial. Consiste en un diagrama bioclimático de las zonas de vida en los pisos basales de 6 regiones latitudinales, en base a la BioT a nivel de mar, los limites son desde el Ecuador cálido (Región latitudinal Tropical) hasta los polos frígidos (región latitudinal Polar) de los hemisferios. En

 

el lado izquierdo del diagrama se tiene los límites correspondientes de BioT para cada región latitudinal, en el lado derecho se indica los límites correspondientes de BioT media anual para cada piso altitudinal. En este sentido, el número de pisos altitudinales que pueden existir arriba del piso basal es mayor en la región tropical y va disminuyendo progresivamente con el aumento latitudinal hacia los polos. Asimismo, sobre la base del diagrama se muestra las provincias de humedad limitadas por las líneas de la relación de la evapotranspiración potencial. Para finalizar, una escala vertical ubicada en el extremo derecho del diagrama sirve para determinar directamente la evapotranspiración potencial total anual en milímetros. FACTORES CLIMÁTICOS: 4.1.  BIOTEMPERATURA Según Holdrigde la biotemperatura “es la temperatura del aire, aproximadamente entre 0°C y 30°C, determina el ritmo e intensidad de los procesos fisiológicos de las plantas, como la fotosíntesis, respiración y transpiración), y la tasa de evaporación directa del agua contenida en el suelo y vegetación”. (INRENA, 1994). La factor de biotemperatura se calcula como biotemperatura (media diaria, media mensual o anual). Según ONERN, 1976, plantean 3 formas de estimar la BioT diaria y/o mensual:   Datos horarios de temperatura (mediciones a las 7:00, 13:00 pm y 19: 00 hrs)

•

considerando como valor 0°C a los valores negativos y como 30 °C cualquier valor superior a este último, luego realizar un promedio.   Datos de temperatura máxima y mínima diaria o mensual (considerar 0°C los valores negativos y como 30 °C cualquier valor superior a este último, dividirlo entre dos. El promedio de un año se determina sumando los valores de las medias del día o mes y dividiendo la suma entre 365.25 días o 12 meses, respectivamente como se muestra a continuación:

•

  Si la temperatura media se encuentra entre 6 °C y 24 °C, la BT es equivalente a

•

la temperatura media. Considerar lo siguiente: BTM= TMM

  Si la temperatura media es mayor a 24 °C, la BT es calculada de la siguiente

•

forma:

 =  − 3 ∗ 100( − 24)2.

 



Dónde: Tm = temperatura media L  = latitud.   Si la temperatura es menor a 6°C, la BT media es calculada c alculada de la siguiente forma:

•

     = 2 ∗ ( − )  Dónde:

Tmmax = temperatura máxima mensual  mensual   Tmmín = temperatura mínima mensual  mensual  

Una tercera alternativa para el cálculo de biotemperatura, pero menos precisa, es la empleada como solamente se puede obtener la temperatura media década mes. Se presentan tres casos: a)  Si la temperatura media se encuentra entre 6° C y 24° C, la Biotemperatura Media es equivalente a la Temperatura Media.

̅ 

̅  BioT° C < >̅  T°C.  T°C.  

Si  T° C esta entre 6° C y 24° C el

b)  Si la Temperatura Media es mayor de 24° C, la Biotemperatura Media se calcula con la siguiente formula:

̅  Bio T° C = X T ° C - [3100 ∗ (° − 24)2]  c)  Si la Temperatura Media es menor de 6° C la Biotemperatura Media se calc calcula ula con la siguiente formula.

4.2.  PRECIPITACIÓN Es la humedad condensada que cae de la atmosfera sobre la superficie de la tierra, bajo diferentes formas, como la lluvia, llovizna, chubasco, nieve, granizo, niebla, rocio, etc. Para la estimación del promedio de precipitación (PP) multianual se puede calcular en dos pasos. El primero es que las precipitaciones diarias para cada estación son acumulativas en cada mes y para que posteriormente estas sean promediadas dentro de un periodo anual. Los promedios climáticos de todos los meses son acumulados a paso anual. Cabe resaltar que para este trabajo las precipitaciones captadas por las estaciones meteorológicas no incluyen en sus mediciones el agua que se condensa directamente en la vegetación bajo la forma de rocío o que provienen de neblina y luego gotean al suelo, en lugares donde la precipitación era significativa en las formas antes mencionadas, se tendrán en cuenta al momento de determinar el promedio de precipitación total por un año de una estación. a)  Humedad Ambiental o Ratio de evapotranspiración eva potranspiración Está determinada por la interrelación de dos factores: la BioT y la PP, por consiguiente, si la cantidad de agua almacenada en el suelo es lo suficientemente

 

adecuada, la tasa de evapotranspiración será cada vez mayor cuanta más alta sea la BioT. Para determinar la zona de vida con el diagrama bioclimático de Holdrigde, se requiere calcular la biotemperatura, la evapotranspiración evapotranspiración potencial y el promedio de la precipitación total anual de la zona de estudio elegida. Holdridge ha demostrado que es posible hacerlo para una asociación climática mediante los valores de la relación de evapotranspiración potencial que se obtiene dividiendo la "evapotranspiración potencial promedio anual" entre la “precipitación promedio anual”. Esto es debido a que ambas variables pueden ser estimadas con bastante aproximación.

 =     Donde:

tp = “ratio” de evapotranspiración, ETP = evapotranspiración potencial PP = precipitación La Evapotranspiración Potencial es la cantidad de agua que se evapora directamente del suelo y otras superficies; además de la transpirada por la vegetación en un estado de contenido óptimo de humedad de las características del suelo. (AZD.G.E, 2017) 4.3.  DETERMINACIÓN DE LAS ZONAS DE VIDA SEGÚN HOLDRIGDE La metodología para la generación de los mapas de zonas de vida considerando los procesos anteriores se puede apreciar en la Figura 7. Si bien la asignación de una zona de vida a una celda   (donde   es definido por el triplete ={ , , }, donde BT es la biotemperatura; PP es la precipitación y ETP es la evapotranspiración) tiene una solución, la gran cantidad de geometrías y nodos (Figura 1) hace que el uso de técnicas de clasificación sea un opción viable, y esto se ve plasmado en numerosas investigaciones previas (Chakraborty et al., 2013; Nasir et al., 2015; Tatli and Dalfes, 2016).





   

Primeramente, la matriz de similardad

 es calculada por la siguiente ecuación:

=exp(−[−]222) para ≠ , =0 Donde el parámetro de escala  controla la interacción entre los puntos, seguidamente, una matriz de grado H es definida como:

=Σ  Donde H representa el número de conexiones con otros nodos, ambas matrices son utilizadas para calcular la matriz la placiana definida de la siguiente forma:

=−1/2−1/2 Aplicando "singular value descomposition" (SVD) se encuentran los primeros k autovectores de L ( 1, 2,…., ; donde k