Dinámica del almacenamiento de carbono en una parcela permanente de bosque andino en el Parque Universitario “Francisco Vivar Castro”, Loja, Ecuador

Forests are one of the most valuable natural resources for humanity, because they provide ecosystem goods and services, including carbon storage, which contributes to reducing the effects of climate change. The aim of the study was to quantify biomass and carbon, and to analyse the relationship between carbon storage and the growth and mortality of Andean forest species in the "Francisco Vivar Castro" University Park (PUFVC). A permanent plot of 100 m × 100 m was demarcated in the study area, subdivided into 25 subplots of 400 m2 (20 × 20 m). Within each subplot, trees ≥ 5 cm DBH were measured in a first inventory conducted by Reyes (2017) and the second inventory conducted by Merchan Granda (2022). An allometric equation including DBH and species density was applied to quantify biomass and carbon. In addition, histograms were used to verify in which diameter class the greatest amount of biomass and carbon accumulated. Non-parametric analyses were used with the Kruskal-Wallis test and the correlation of biomass, growth and mortality was verified by applying Spearman's correlation. Temporal changes in forest structure were calculated with annual increment rate, annual increment rate in basal area, mortality and recruitment rate and forest half-life. In total, 1 370 individuals were recorded for 2017 and 1 214 individuals in 2022 in the Andean forest of the PUFVC, corresponding to 45 species, 38 genera and 29 botanical families. In the Andean forest, 105.68 Mg ha-1 and 49.66 Mg ha-1 of biomass and carbon were quantified, respectively, with a mortality rate of 4.68% and a recruitment rate of 1.81%. Carbon accumulation was highest in the second diameter class (10-20 cm DBH) with 15.45 Mg ha-1 . Trees stored an average of 4.03 Mg biomass per individual and had an abundance of 51 individuals per subplot. Alnus acuminata was the species that stored the most carbon with 14.26 Mg ha-1 . The species with the highest mortality were Palicourea amethystina, Phenax laevigatus, and Oreopanax rosei, while Phenax laevigatus, Palicourea amethystina and Palicourea heterochroma were those with the highest number of recruits. On the other hand, Axinaea macrophylla, Guettarda hirsuta, Alnus acuminata, Vismia baccifera and Oreopanax rosei were the species that showed an increase in carbon storage in five years. There was a positive and significant correlation (p=0.002) of 59% between carbon storage and tree recruitment. Carbon storage presented a significant negative correlation (p=0.03) of -45% with respect to growth; likewise, carbon storage presented a significant negative correlation (p=0.04) of -40% with the mortality rate. Carbon storage in the Andean forest and its relationship with forest dynamics (growth, mortality and recruitment) is fundamental to contribute to the mitigation of climate change and the conservation of these ecosystems.

Los bosques son uno de los recursos naturales más valiosos para la humanidad, porque proporcionan bienes y servicios ecosistémicos, entre estos el almacenamiento de carbono que contribuye a disminuir los efectos del cambio climático. El objetivo del estudio fue cuantificar la biomasa y carbono, y analizar la relación que existe entre el almacenamiento de carbono con el crecimiento y mortalidad de las especies del bosque andino en el Parque Universitario “Francisco Vivar Castro” (PUFVC). En el área de estudio fue demarcada una parcela permanente de 100 m × 100 m, subdividida en 25 subparcelas de 400 m2 (20 × 20 m). Dentro de cada subparcela, fueron medidos los árboles ≥ 5 cm de DAP en un primer inventario realizado por Reyes (2017) y el segundo inventario realizado por Merchan Granda (2022). Para cuantificar la biomasa y carbono se aplicó una ecuación alométrica que incluye el DAP y la densidad de las especies. Además, se utilizó histogramas para verificar en que clase diamétrica se acumuló mayor cantidad de biomasa y carbono. Se usaron análisis no paramétricos con el test Kruskal-Wallis y se verificó la correlación de biomasa, crecimiento y mortalidad aplicando la correlación de Spearman. Los cambios temporales de la estructura del bosque se calcularon con la tasa de incremento anual, tasa de incremento anual en el área basal, tasa de mortalidad y reclutamiento y la vida media del bosque. En total se registraron 1 370 individuos para el 2017 y 1 214 individuo en el año 2022 en el bosque andino del PUFVC, correspondientes a 45 especies, 38 géneros 29 familias botánicas. En el bosque andino se cuantifico 105,68 Mg ha-1 y 49,66 Mg ha-1 de biomasa y carbono, respectivamente y presenta una tasa de mortalidad de 4,68%, con una tasa de reclutamiento de 1,81%. Se evidencio mayor acumulación de carbono en la segunda clase diamétrica (10-20 cm DAP) con 15,45 Mg ha-1 . Los árboles almacenan en promedio 4,03 Mg de biomasa por individuo y presentan una abundancia de 51 individuos por subparcela. Alnus acuminata fue la especie que almacena mayor cantidad de carbono con 14,26 Mg ha-1 . Las especies con mayor mortalidad fueron Palicourea amethystina, Phenax laevigatus, y Oreopanax rosei, mientras que, Phenax laevigatus, Palicourea amethystina y Palicourea heterochroma fueron aquellas con mayor número de especies reclutas. Por otra parte, Axinaea macrophylla, Guettarda hirsuta, Alnus acuminata, Vismia baccifera y Oreopanax rosei fueron las especies que presentaron incremento en el almacenamiento de carbono en cinco años. Se evidencio una correlación positiva y significativa (p=0,002) de 59% entre el almacenamiento de carbono con el reclutamiento de árboles. El almacenamiento de carbono presentó una correlación negativa significativa (p=0,03) de -45% con respecto al crecimiento; así mismo, el almacenamiento de carbono presento una correlación negativa 3 significativa (p=0,04) de -40% con la tasa de mortalidad. El almacenamiento de carbono en el bosque andino y su relación con la dinámica forestal (crecimiento, mortalidad y reclutamiento) es fundamental para contribuir a la mitigación del cambio climático y a la conservación de estos ecosistemas.