Evaluación de la idoneidad de modelos matemáticos para la dinámica de la descomposición de la hojarasca en un mosaico forestal atlántico tropical, en el sureste de Brasil.
Autores: Nunes, F. P.; Garcia, Q. S. ; Ariani, C. V.; Vrcibradic, D.; Guedes, D. M.; Kiefer, M. C.; Almeida-Gomes, M.; Goyannes-Araújo, P.; Borges-Júnior, V. N. T.; Van Sluys, M.
Idioma: Inglés
Editor: Takako Matsumura-Tundisi
Año: 2015
Acceso abierto
Artículo científico
2015
Evaluación de la idoneidad de modelos matemáticos para la dinámica de la descomposición de la hojarasca en un mosaico forestal atlántico tropical, en el sureste de Brasil.
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ecología, Evolución, Comportamiento y Sistemática
Palabras clave
Caída de hojarasca
Ciclo de nutrientes
Pérdida de materia orgánica y nutrientes
Modelos matemáticos
Reserva de la biosfera
Licencia
CC BY – Atribución
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
El estudio de la descomposición de la hojarasca y el ciclo de nutrientes es esencial para comprender la estructura y el funcionamiento de los bosques nativos. Los modelos matemáticos pueden ayudar a comprender las variaciones locales y temporales de la caída de hojarasca y sus relaciones con las variables ambientales. El objetivo de este estudio fue evaluar la idoneidad de los modelos matemáticos para la descomposición de la hojarasca en el Bosque Atlántico, en el sureste de Brasil. Estudiamos cuatro sitios de bosque nativo en el Parque Estatal do Rio Doce, Reserva de la Biosfera del Atlántico, donde se instalaron 200 bolsas de hojarasca en descomposición con una malla de nailon de 20×20 cm y 2 mm de grosor, con 10 gramos de hojarasca. Mensualmente, entre septiembre de 2007 y abril de 2009, se retiraron 10 bolsas de hojarasca para determinar la pérdida de masa. Comparamos tres modelos no lineales: 1 Modelo exponencial de Olson (1963), que considera la constante K; 2 Modelo propuesto por Fountain y Schowalter (2004); 3 Modelo propuesto por Coelho y Borges (2005), que considera la variable K mediante QMR, SQR, SQTC, DMA y la prueba F. El modelo de Fountain y Schowalter (2004) resultó inadecuado para este estudio debido a la sobreestimación de la tasa de descomposición. El análisis de la curva de decaimiento mostró que el modelo con la variable K era más apropiado, aunque los valores de QMR y DMA no revelaron diferencias significativas (p > 0,05) entre los modelos. El análisis mostró un mejor ajuste de DMA utilizando la variable K, reforzado por los valores del coeficiente de ajuste (R²). Sin embargo, se observaron problemas de convergencia en este modelo para la estimación de valores atípicos en las áreas de estudio, lo que no ocurrió con el modelo de K constante. Este problema puede estar relacionado con el ajuste no lineal de los valores de masa/tiempo a la variable K generada. El modelo con constante K demostró ser adecuado para describir la descomposición de curvas en áreas separadas y con la mejor ajustabilidad sin problemas de convergencia. Los resultados demostraron la idoneidad del modelo de Olson para estimar la descomposición de la hojarasca en bosques tropicales. Aunque se utilizó un número reducido de parámetros que igualaba los pasos del proceso de descomposición, no se observaron dificultades de convergencia en el modelo de Olson. Por lo tanto, este modelo puede utilizarse para describir curvas de descomposición en diferentes tipos de entornos, estimando K adecuadamente.
Descripción
El estudio de la descomposición de la hojarasca y el ciclo de nutrientes es esencial para comprender la estructura y el funcionamiento de los bosques nativos. Los modelos matemáticos pueden ayudar a comprender las variaciones locales y temporales de la caída de hojarasca y sus relaciones con las variables ambientales. El objetivo de este estudio fue evaluar la idoneidad de los modelos matemáticos para la descomposición de la hojarasca en el Bosque Atlántico, en el sureste de Brasil. Estudiamos cuatro sitios de bosque nativo en el Parque Estatal do Rio Doce, Reserva de la Biosfera del Atlántico, donde se instalaron 200 bolsas de hojarasca en descomposición con una malla de nailon de 20×20 cm y 2 mm de grosor, con 10 gramos de hojarasca. Mensualmente, entre septiembre de 2007 y abril de 2009, se retiraron 10 bolsas de hojarasca para determinar la pérdida de masa. Comparamos tres modelos no lineales: 1 Modelo exponencial de Olson (1963), que considera la constante K; 2 Modelo propuesto por Fountain y Schowalter (2004); 3 Modelo propuesto por Coelho y Borges (2005), que considera la variable K mediante QMR, SQR, SQTC, DMA y la prueba F. El modelo de Fountain y Schowalter (2004) resultó inadecuado para este estudio debido a la sobreestimación de la tasa de descomposición. El análisis de la curva de decaimiento mostró que el modelo con la variable K era más apropiado, aunque los valores de QMR y DMA no revelaron diferencias significativas (p > 0,05) entre los modelos. El análisis mostró un mejor ajuste de DMA utilizando la variable K, reforzado por los valores del coeficiente de ajuste (R²). Sin embargo, se observaron problemas de convergencia en este modelo para la estimación de valores atípicos en las áreas de estudio, lo que no ocurrió con el modelo de K constante. Este problema puede estar relacionado con el ajuste no lineal de los valores de masa/tiempo a la variable K generada. El modelo con constante K demostró ser adecuado para describir la descomposición de curvas en áreas separadas y con la mejor ajustabilidad sin problemas de convergencia. Los resultados demostraron la idoneidad del modelo de Olson para estimar la descomposición de la hojarasca en bosques tropicales. Aunque se utilizó un número reducido de parámetros que igualaba los pasos del proceso de descomposición, no se observaron dificultades de convergencia en el modelo de Olson. Por lo tanto, este modelo puede utilizarse para describir curvas de descomposición en diferentes tipos de entornos, estimando K adecuadamente.