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Comportamiento del fuego y evaluación del riesgo por incendios en las áreas forestales de México: un estudio en el Volcán la Malinche

Authors:
  • Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático INECC, México City, Mexico
Resumen
Los incendios forestales han tenido gran relevancia en los últimos años
debido a su participación directa en el incremento de bióxido de car-
bono en la atmósfera, así como por su contribución a la deforestación
y sus consecuencias como la erosión de los suelos o el cambio en la
estructura y composición de los bosques. Este trabajo presenta los re-
sultados preliminares sobre el comportamiento del fuego para el Par-
que Nacional La Malinche y una eventual evaluación de riesgos a
incendios con base en un inventario de combustibles y variables físi-
cas del terreno. Los resultados que se presentan son: 1. Los datos de
cobertura vegetal del parque obtenidos mediante fotointerpretación
corroborada en campo. 2. Un mapa inventario de los combustibles por
comunidad vegetal, el cual contiene el volumen total de combustibles
por clase dominante de bosque. El análisis del comportamiento po-
tencial del fuego se hizo utilizando el programa BehavePlus. Se pre-
sentan escenarios para los tres tipos de comunidades vegetales
considerando pendiente del terreno y dirección y velocidad del vien-
to. Los resultados preliminares del modelo sugieren que los bosques
de oyamel y encino presentan valores más altos en los parámetros
*Centro de Ciencias de la Atmósfera e Instituto de Geografía,
UNAM
, Circuito Exterior Ciudad
Universitaria, 04510, México D.F. villers@servidor.unam.mx; jlblanco@servidor.unam.mx
Comportamiento del fuego y evaluación del riesgo
por incendios en las áreas forestales de México:
un estudio en el Volcán la Malinche
LOURDES V ILLERS RUIZ Y JORGE LÓPEZ BLANCO*
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L. VILLERS RUIZ J. LÓPEZ BLANCO
analizados, durante la presencia de un incendio, debido al mayor vo-
lumen de material vegetal sobre el suelo, asimismo por la presencia
de hierbas y arbustos. Por otro lado, los bosques de pino presentaron
alta vulnerabilidad de inicio de incendio por su cercanía con las áreas
agrícolas, poblados y caminos, sin embargo el suelo de estos bosques
mostró un volumen menor de combustibles vegetales.
Palabras clave: combustibles vegetales, incendios forestales, peligros natu-
rales, modelos de incendios.
Abstract
Wildfires have had a great relevance in the last few years due to their
direct contribution to the increment of carbon dioxide in the atmos-
phere, as well as to their participation to deforestation and their
consequences in soil erosion or in the forest structure and composition
change. This work presents the preliminary results obtained in the La
Malinche Volcano National Park (LMVNP) about potential fire behavior
and an eventual risk evaluation of wildfire based in a fuel inventory
and in the physical variables of the land. Results presented here are:
1. The extents of the different land use/cover classes of the LMVNP
obtained by photointerpretation delineation checked by fieldwork, and
2. The fuel inventory map that include average fuel-volume per forest
dominant category (vegetation community). Potential fire-behavior
analysis was made using the BehavePlus model. Scenarios are
presented for the three types of vegetation communities considering
hillslope, wind velocity and wind direction. Preliminary results of model
show that fir forests present higher values of the analyzed parameters,
during a simulated fire activity, due to a higher volume of vegetal
material on soil, and also by the existence of grasses and bushes. In
other subject, pine forest presented high fire-initiation vulnerability
due its proximity to agricultural areas, towns and roads, however its
soil cover shown a small amount of fuel volume.
Keywords: Fuels, wildfire, natural hazards, wildfire models.
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COMPORTAMIENTO DEL FUEGO Y EVALUACIÓN DEL RIESGO POR INCENDIOS
Introducción
Un incendio forestal es la perturbación que, con una ocurrencia y pro-
pagación no controlada, afecta selvas, bosques y vegetación de zonas
áridas y semiáridas. Se consideran tres tipos de incendios forestales:
superficiales, donde el fuego consume los combustibles que se han
depositado sobre el suelo, como hierbas, zacates, leñas, hojarascas,
sin quemar todo el cuerpo de los árboles. Subterráneos, el fuego que-
ma el mantillo y raíces bajo la superficie del suelo o la materia orgáni-
ca acumulada en las fracturas de grandes afloramientos de roca, y por
último los incendios de copa o corona, los cuales son poco frecuentes
en México (Cedeño 1999).
Estos tres tipos de incendios implican diferentes grados de daño en
los ecosistemas. Cabe mencionar que bajo condiciones extremas de
sequías como las experimentadas en 1998, los incendios más severos,
como los de copa, se incrementaron. También, los ecosistemas que
normalmente no son suceptibles a incendios, como los bosques hú-
medos y la vegetación de los desiertos, experimentaron ocurrencia de
incendios fuera de lo normal (Magaña 1999).
Por otra parte, el manejo del fuego comprende las actividades de
prevención y combate de incendios forestales e incluso de uso y con-
servación (Agee 1993). En una adecuada planificación de las anterio-
res actividades o bien en una planeación para su control, es importante
que se consideren los aspectos ambientales involucrados y que se ten-
ga, como base fundamental, un conocimiento del fuego y su compor-
tamiento.
Desde la década de los años sesenta, los estudios sobre incendios
forestales en México han presentado distintos enfoques, ellos contem-
plan básicamente tres aspectos: estudios sobre los efectos del fuego en
los ecosistemas forestales (Olvera 1967, Zendejas 1971, Aguirre 1978,
García 1985, Flores y Benavides 1993, Becerra-Luna 1995, Rodríguez-
Trejo 1996), actividades de prevención y combate, dividiéndose éstas
en dos partes, la operativa (Carvajal 1966, Rodríguez-Trejo et al. 2002) y
el desarrollo de índices de comportamiento y riesgo de incendios (Ma-
gaña 1983, Marín y Borja 1984, Alvarado 1986, Flores 2001); el tercer
aspecto lo constituye el uso del fuego como herramienta silvícola-pas-
toril (Sánchez y Dietrich 1983, Velázquez et al., 1986).
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L. VILLERS RUIZ J. LÓPEZ BLANCO
Para el volcán La Malinche ciertos resultados sobre la ocurrencia
de los incendios han sido reportados en algunos trabajos, por ejemplo
en Villers et al. (2002), se presenta una relación entre la precipitación
pluvial con respecto a la presencia y severidad de los incendios, usan-
do un período de datos de diez años. Esta investigación reveló que
existe una relación inversa entre los valores promedio de la precipita-
ción pluvial de los períodos de quince días consecutivos secos (o con
lluvia inapreciable) con respecto a un incremento en el número de los
incendios.
Asimismo, con base en los diez años de registros de incendios dentro
del parque y del análisis de las características físicas en donde estos se
presentan, se ha reportado que los bosques de pino y los pastizales han
sido los más afectados por los incendios y que el mayor número de ellos
se manifiesta entre los 2,600 y 3,200 msnm, en donde existe una gran
dinámica de uso agropecuario del suelo (Villers et al. 2001).
En el presente estudio se exponen los resultados preliminares de
una investigación, a tres años, en el volcán La Malinche. El enfoque
principal es sobre el entendimiento de los incendios superficiales, eva-
luando la composición de los bosques, sus combustibles vegetales aso-
ciados por encima del nivel del suelo y su relación con los parámetros
físicos y meteorológicos del ambiente, integrando y analizando la in-
formación desde un punto de vista espacial en un sistema de informa-
ción geográfica (SIG).
Área de estudio
El volcán La Malinche se localiza entre los 19° 05’ y 19° 22’ de latitud
norte y los 97° 53’ y 98° 12’ de longitud oeste, en la porción sureste del
estado de Tlaxcala. Abarca poco más de 30 km de diámetro, y se eleva
de los 2,300 a los 4,461 msnm. Desde una perspectiva político-admi-
nistrativa 4/5 partes de su superficie quedan comprendidas dentro de
la entidad tlaxcalteca, el resto corresponde al estado de Puebla (Fig. 1).
Con el propósito de controlar de mejor manera el uso forestal y
agropecuario, así como para monitorear los incendios forestales, se
encuentran en La Malinche seis casetas de vigilancia forestal. Cada
caseta cuenta con dos guardabosques y un vehículo, también se tiene
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COMPORTAMIENTO DEL FUEGO Y EVALUACIÓN DEL RIESGO POR INCENDIOS
comunicación por radio entre cada caseta con las oficinas centrales de
la Coordinación General de Ecología del Estado de Tlaxcala, de la
cual ellos dependen.
Materiales y métodos
Mapas de cobertura vegetal y de uso del suelo 1994/95 y 2001.
Se realizó un procedimiento de fotointerpretación y corrección foto-
gramétrica en línea (o en tiempo real), para obtener el mapa de cober-
tura vegetal/uso del suelo, los rasgos trazados en las fotografías aéreas,
que incluyeron las áreas quemadas de 1997 y 1998 (Fig. 2), fueron
digitalizadas utilizando un SIG (ILWIS; ver ITC 2000). Se utilizaron las fo-
tografías aéreas pancromáticas a escala 1:75,000, tomadas por el INEGI
en mayo de 1994 y febrero de 1995 y las fotografías aéreas pancromá-
ticas a escala 1:25,000, tomadas por SECODUVI en enero de 2001 (SECO-
DUVI 2001).
Estados Unidos
Golfo de México
Área de estudio
Guatemala
Belice
Océano Pacífico
Figura 1. Localización general del área de estudio.
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L. VILLERS RUIZ J. LÓPEZ BLANCO
Actualmente se está realizando la fotointerpretación geomorfológica
morfogenética y morfodinámica del volcán La Malinche a escala
1:75,000 con el fin de tener una delimitación de las unidades carto-
gráficas de referencia (unidades ambientales biofísicas), determinadas
a partir de un criterio de homogeneidad relativa geomorfológica e in-
cluyendo factores ambientales (geología, suelos, vegetación, clima, etc.).
Dichas unidades servirán para jerarquizarlas, en función de la influen-
cia del relieve, con respecto a la presencia de los incendios forestales
(Castillo-Rodríguez y López-Blanco 2004).
Clasificación de los combustibles
Se entiende por combustibles forestales a un complejo de materiales
vivos y muertos. En este caso se reportan los combustibles muertos,
que son aquellos que no tienen tejido vivo y yacen sobre el suelo.
Figura 2. Compuesto en color de la imagen de satélite Landsat, de diciembre de
1999, en donde se señalan las áreas que fueron afectadas por los incendios de 1998.
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COMPORTAMIENTO DEL FUEGO Y EVALUACIÓN DEL RIESGO POR INCENDIOS
Pueden ser de dos tipos, hojarasca y mantillo y el material leñoso, el
cual se clasifica según el grosor en: Clase 1 (< 0.6 cm), 10 (0.6-2.5
cm), 100 (2.5-7.6 cm), y 1000 (> 7.6 cm) horas retardo (Fosberg 1972,
Burgan y Rothermel 1984, Anderson 1990). El tiempo de retardo es
el período en el que un combustible tarda en perder o ganar dos
tercios de la diferencia entre su contenido inicial de humedad y la
del ambiente. Conforme el combustible es más grande, más lenta-
mente perderá o ganará humedad, por lo que tendrá mayor tiempo
de retardo. El complejo de combustibles debe estar bien caracterizado
para poder entender las interacciones que se den entre combusti-
bles, ambiente y fuego.
Trabajo de campo
El criterio para la selección de los sitios de muestreo de combustibles
en campo se estableció con base en la fotointerpretación del área fo-
restal del Parque. Los factores que se tomaron en cuenta fueron los
siguientes: 1) tipos de asociaciones vegetales 2) su distribución, 3) los
niveles altitudinales y la topografía, y 4) su estado de conservación.
Se determinó un número de muestra de trece sitios en una hectárea,
los cuales fueron asignados a cada comunidad vegetal, de acuerdo
con su extensión y su relación con la superficie total de bosque. Cada
sitio de muestreo estuvo compuesto por diez círculos de 0.1 ha de su-
perficie.
De abril de 2002 a febrero de 2003 se llevó a cabo el trabajo de
campo. Los sitios elegidos fueron registrados con un GPS y marcados
en una carta topográfica a escala 1:50,000. En cada uno de los diez
círculos que conforman a un sitio de muestreo se eligió un punto cen-
tral. Entre centros de círculos existió una distancia de 50 m. Para la
colecta y cuantificación de la carga de combustibles se usó la técnica
de intersecciones lineales sobre transectos de 25 m de longitud, desde
el centro del círculo; la dirección de la primera línea se estableció al
azar y las dos subsiguientes fueron establecidas a partir de ángulos de
120˚ grados hacia la derecha e izquierda con respecto a la primera.
En cada transecto el material leñoso fue inventariado en grupos, con-
siderando a las cuatro clases diamétricas señaladas antes. Asimismo,
a lo largo de las líneas fue medida, a cada 5 m, la profundidad del
mantillo y al final de cada línea se colectó la hojarasca de un cuadro
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L. VILLERS RUIZ J. LÓPEZ BLANCO
de 400 cm2, para determinar su densidad, siguiendo los lineamientos
establecidos por Brown (1974), McRae et al. (1979) y Schmid-Haas et
al. (1993).
Modelo de comportamiento del fuego
El análisis del comportamiento potencial del fuego se realizó con base
en los datos de combustibles obtenidos en campo, utilizando el progra-
ma BehavePlus Fire Modeling System, version para Windows de octu-
bre de 2000 (USFS 2000). Este programa utiliza los modelos matemáticos
originados por Rothemel (1972). El modelo en sí predice, entre otros
aspectos, la tasa de dispersión e intensidad del fuego cuando se cono-
cen ciertas propiedades de los combustibles y de las condiciones am-
bientales que se presentan durante el incendio. En este caso se aplicaron
los datos correspondientes a combustibles de tres sitios que coincidie-
ron con bosques de: oyamel, pino y encino (y dos de sus combinaciones
posibles) y se modelaron o plantearon escenarios para distintas condi-
ciones de humedad de combustibles, dirección y velocidad del viento y
pendiente del terreno.
El valor de humedad de extinción que fue usado en este trabajo
fue obtenido a partir de los trece modelos estándares de combusti-
bles para el comportamiento del fuego, reportados por la National
Fire Danger Rating System (NFDRS; Anderson 1985). Se usaron tres
escenarios para Behave, con humedad baja, media y alta. Presenta-
mos en este trabajo los resultados de los cálculos realizados con hu-
medad de combustible baja. De esta manera el contenido de humedad
usado para las clases 1, 10 y 100 horas, de los combustibles leñosos,
fue de 3, 4 y 5% de humedad, respectivamente. Se usó un 70% de
humedad para hierbas y para combustibles leñosos vivos. Para la si-
mulación de la velocidad del viento se utilizó la escala de Beaufort
(11, 19, 29, 39 y 50 km/h) y estos valores fueron ensayados para dos
escenarios, vientos con dirección hacia arriba de la ladera y con di-
rección hacia abajo de la ladera. Las inclinaciones de las pendientes
usadas fueron de seis clases (0, 22, 32, 45, 64, y 90%). Finalmente las
predicciones fueron realizadas con una hora de ignición. Para obte-
ner el porcentaje de mortalidad se utilizó el grosor de la corteza por
género, medido en campo.
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COMPORTAMIENTO DEL FUEGO Y EVALUACIÓN DEL RIESGO POR INCENDIOS
Evaluación del riesgo
Para la realización de la evaluación de riesgo a la presencia de los
incendios forestales, en el área del volcán La Malinche, se partió del
siguiente marco conceptual (van Westen 1994): un peligro natural (H)
se representa por la probabilidad de la ocurrencia de un fenómeno
potencialmente dañino dentro de un período específico de tiempo y
dentro de una área dada. La vulnerabilidad (V) es el grado de pérdida
de un elemento o de un conjunto de elementos dados, que están en
peligro, como resultado de la ocurrencia de un fenómeno natural de
una magnitud dada (se cuantifica como 0 = sin daño y 1 = pérdida
total). El riesgo específico (Rs) es el grado esperado de pérdidas debido
a un fenómeno natural particular, puede ser expresado por el producto
de H por V. Los elementos en riesgo (E) corresponden con la cantidad de
población presente en una área dada, sus propiedades, sus actividades
económicas, incluyendo a los servicios públicos, etc. El riesgo total
(Rt) es el número potencial de pérdidas humanas, personas heridas,
daño a las propiedades o afectación de las actividades económicas
debido a un fenómeno natural particular y se representa en términos
formales por la siguiente relación:
Rt=E*Rs=E*(H*V)
En dicha evaluación del riesgo se consideran las relaciones causa-
efecto de algunas variables fundamentales como: a) combustibles po-
tenciales en función de los tipos de bosque, b) las variables
meteorológicas pre-incendio (lluvia y temperatura), c) las variables
meteorológicas que tienen influencia durante el incendio (velocidad y
dirección dominante del viento), d). Las condiciones geométricas del
relieve (pendiente, orientación de las laderas, altitudes y la presencia
de barrancos) y e). La influencia humana en la presencia (o ausencia)
de los combustibles y en el patrón de uso del suelo.
Para la elaboración del mapa de riesgos a incendios (risk map) se
han estado trabajando los siguientes tres mapas principales:
1. El mapa de frecuencias de incendios, registrados por cuadrante de
un km2, que al ser integrado con el mapa de factores ambientales
combinados, en donde se evaluarán todas las variables biofísicas y
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L. VILLERS RUIZ J. LÓPEZ BLANCO
socioeconómicas que influyen en dicho fenómeno (combustibles,
meteorológicas, de relieve, de vegetación, etc.) permitirá tener un
mapa resultante de peligrosidad a la presencia de incendios (hazard
map), en función de sus valores finales de probabilidad (factor H).
Se parte de una base de datos que incluye la frecuencia y la exten-
sión dañada por los incendios ocurridos en el período de 1995 al
año 2000. Estos datos tienen origen en los registros hechos por las
brigadas de campo de control de incendios del estado de Tlaxacala.
2. El mapa de vulnerabilidad socioeconómica ambiental (o de grado
de pérdida posible), se construirá al considerar los diferentes esce-
narios de incendios, en términos de localización, intensidad, ex-
tensión y rapidez de propagación (factor V). Este mapa se elaborará
a partir de la consideración de las áreas que sufrieron mayores cam-
bios de cobertura-uso del suelo entre 1970-1994-2000, sobre todo
en aquellas áreas colindantes en donde: a) se amplió el uso agríco-
la del suelo, b) en donde se observó una mayor perturbación en el
bosque por la extracción de madera (áreas de aprovechamiento fo-
restal), c) en donde se han provocado incendios o bien se abrieron
o ampliaron áreas para la inducción de pastos y d) en áreas con
mayor presencia de caminos y brechas.
3. El mapa combinado de los elementos en riesgo, será construido
con los datos de cantidad de población por localidad y por munici-
pio, sus propiedades, sus actividades económicas, sus recursos na-
turales, etc. (factor E).
En la segunda fase de este proyecto se aplicará un procedimiento
de toma de decisiones para establecer una estrategia de manejo de los
incendios forestales, basándose en el conocimiento de los mapas de
peligros y riesgos elaborados con el método propuesto en este trabajo.
Para ello se aplicarán las técnicas de análisis multicriterio (Ceballos
Silva y López Blanco 2003a, 2003b), con base en un arreglo jerárquico
de los diferentes niveles de importancia de cada factor (conjunto de
variables decisión), que serán asignados tanto por los expertos en el
análisis y en el manejo de los incendios forestales, como en los repor-
tes de la literatura especializada.
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COMPORTAMIENTO DEL FUEGO Y EVALUACIÓN DEL RIESGO POR INCENDIOS
Resultados
A partir de la evaluación realizada mediante fotointerpretación y co-
rroboración de campo, se conoce ahora la distribución espacial de los
tipos de bosque y de las áreas agrícolas existentes en el volcán La
Malinche. Aproximadamente el 51% del parque (23,612 ha) corres-
ponde a agricultura, poblados y áreas sin cobertura vegetal aparente,
en donde la presencia del disturbio humano es marcada y se presenta
escaso arbolado. La otra mitad del parque corresponde predominan-
temente a bosque de coníferas y latifoliadas. Dentro de las especies de
pino se incluyen Pinus montezumae, P. pseudostrobus, P. leiophylla, P.
patula, y P. teocote, que ocupan 8,933 ha. La asociación de pino-encino
cubre 4,800 ha, en donde las especies comunes de encino incluyen a
Quercus crassifolia, Q. laurina, y Q. rugosa. La asociación pino-pasti-
zal ocupa 3,863 ha. y la Pino-oyamel (Abies religiosa) cubre 1,601 ha.
El bosque de oyamel cubre solamente una extensión de 1,255 ha. El
matorral con encino cubre una área de 1,146 ha. El área cubierta sola-
mente con pastizales es de 648 ha y con encinares exclusivamente es
de 204 ha.
Combustibles
En la Tabla I se presenta el volumen de combustible por clase diamétrica
y por tipo de asociación de vegetación, asimismo muestra la dimensión
de la profundidad del mantillo. En ella se observa que para el primer
diámetro (0-0.6 cm), el bosque de oyamel tiene un mayor volumen, y
para los dos diámetros restantes, los bosques de encino y pino-encino
poseen los valores volumétricos dominantes. También se observa que
conforme los materiales leñosos son de diámetro mayor el volumen se
reduce, sobre todo para el diámetro de 2.5-7.6 cm. Con respecto a la
profundidad del mantillo, el valor mayor corresponde al bosque de encino
(27 cm), la asociación de pino-encino tiene 24 cm, mientras que para el
de oyamel el espesor de combustibles es de 17 cm y para el de pino sólo
de 15 cm. A partir de la estimación volumétrica de los combustibles se
realizó el mapa de valores medios de combustibles. La sumatoria de
todas las clases diamétricas señaladas en la Tabla I, por tipo de bosque,
se presenta en la Figura 3.
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L. VILLERS RUIZ J. LÓPEZ BLANCO
Tipo de 1 h de retardo 10 h de retardo 100 h de retardo Profundidad
bosque (0-0.6 cm) (0.6-2.5 cm) (2.5-7.6 cm) del mantillo
kg m
-2
kg m
-2
kg m
-2
m
Oyamel 0.70 0.47 0.06 0.17
Oyamel-Pino 0.44 0.42 0.05 0.16
Encino 0.42 0.87 0.34 0.27
Encino-Pino 0.38 0.81 0.37 0.24
Pino 0.04 0.33 0.04 0.15
Nota: los datos para los bosques de Pino-Oyamel y Pino-Encino fueron calculados a partir de la combinación de sus
datos individuales por género.
Tabla I. Vo lumen de combustibles según tiempo de retardo, diámetro del material
leñoso y tipo de bosque.
Figura 3. Mapa que muestra la distribución de los combustibles para las distintas
clases de bosque.
Combustibles en
kg m
-2
(o=0.0-7.6 cm)
590000 600000 610000
2130000
2120000
2140000
Encino (1.63)
Encino-Pino (1.56)
Oyamel (1.23)
Oyamel-Pino (0.91)
Pino (0.41)
Pino-Pastizal
Matorral-Encino
Pastizal
N
S
WE
0 5000
Escala
69
COMPORTAMIENTO DEL FUEGO Y EVALUACIÓN DEL RIESGO POR INCENDIOS
Comportamiento del fuego
En las Figuras 4 y 5 se presentan los resultados obtenidos de la simula-
ción realizada con Behave, para los tres tipos de bosque analizados.
Los de Abies presentan la tasa más alta de dispersión del fuego, segui-
do de los de pino-encino y finalmente de los de pino. En la Figura 4 se
presentan los resultados de la tasa de dispersión del fuego cuando el
viento, a distintas velocidades, va en dirección de abajo hacia arriba
sobre la ladera, en condiciones secas y para pendientes desde 0 a 90%.
El mayor peligro de incendio está en los bosques de Abies, con terre-
nos muy escarpados (90% de pendiente) y cuando los vientos son ex-
tremos, de 50 km/h. Bajo estas condiciones la tasa de dispersión del
fuego puede llegar hasta velocidades de 4,104 m/h.
Para el caso de la intensidad en la línea de fuego (Fig. 5), los resul-
tados muestran un patrón de comportamiento similar al de la tasa de
dispersión señalada anteriormente, de esta manera los bosques de
Abies presentan la intensidad más alta en terrenos escarpados. En
cambio los bosques de pino muestran el más bajo potencial de la in-
tensidad de la línea de fuego, presentando el punto más bajo en terre-
nos planos y con una velocidad del viento hacia arriba de la ladera de
11 km/h. Bajo este escenario la intensidad fue de 163 kW/h. Esta in-
tensidad del fuego se incrementa proporcionalmente de acuerdo con
la pendiente y con la velocidad del viento hasta alcanzar una intensi-
dad de 882 kW/h, en terrenos escarpados con 90% de pendiente y un
viento ladera arriba de 50 km/h.
Discusión y conclusiones
Los tres tipos de bosque más representativos del volcán La Malinche
fueron analizados, ellos ocupan el 67% del área. El volcán está bajo
constante influencia humana, las comunidades locales recogen mate-
rial leñoso y realizan tanto quemas agrícolas en áreas colindantes con
bosque, como propiamente en éstas, para promover el renuevo de los
pastos y llevar sus hatos de ganado menor (principalmente borregos y
cabras) a estos lugares.
De cierta manera la vulnerabilidad de los bosques de pino es ma-
yor debido a su mayor cercanía con las áreas agrícolas, poblados y
70
L. VILLERS RUIZ J. LÓPEZ BLANCO
Figura 4. Ta sa de dispersión potencial del fuego en sitios de oyamel, pino-encino y
pino, bajo distintas condiciones físico-ambientales.
Figura 5. Intensidad potencial del fuego en sitios de oyamel, pino-encino y pino,
bajo distintas condiciones físico-ambientales.
(m/h)
(kW/h)
(kW/h)
(kW/h)
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COMPORTAMIENTO DEL FUEGO Y EVALUACIÓN DEL RIESGO POR INCENDIOS
caminos y son áreas menos húmedas y con mayor exposición a la ra-
diación solar. Sin embargo según los resultados del modelo, el riesgo
se reduce, pues tienen una densidad arbórea baja, comparada con las
comunidades de oyamel y encinos y se presentan preferentemente en
áreas que tienen menor inclinación del terreno, asimismo su bajo im-
pacto según la conducta potencial del fuego modelada, es debido a las
cantidades reducidas de combustibles en todas las clases diamétricas
reportadas para este tipo de bosque. Para los bosques de Quercus
(encinos) su nivel de peligrosidad es intermedio, debido a una mayor
cantidad de arbustos y pastizales, la cantidad de combustibles es ma-
yor que en los bosques de coníferas (pino y oyamel) y en condiciones
ambientales físicas semejantes a las de los bosques de oyamel, pre-
sentan un comportamiento parecido.
Para el caso de los bosques de Abies (oyamel) su nivel de peligrosi-
dad es el menor debido a su menor accesibilidad para los pobladores
locales, por encontrase dichos bosques en áreas más abruptas, sin em-
bargo, tienen mayor densidad arbórea, mayor pendiente, menor pre-
sencia de áreas agrícolas cercanas, una cantidad mayor de combustibles
en la primer clase diamétrica y por lo tanto mayor riesgo a que el
impacto o severidad del incendio sea mayor.
Agradecimientos
Al CONACYT por el financiamiento del Proyecto Núm. 38697-V. A la
Coordinación de Ecología del Gobierno del Estado de Tlaxcala, a los
ingenieros José Felipe Marín y Miguel Salinas, y al Biól. Juan Car-
los López Domínguez, por su apoyo durante el trabajo de campo y a
SECODUVI, Secretaría de Comunicaciones, Desarrollo Urbano y Vivien-
da del Gobierno del Estado de Tlaxcala, por las fotografías aéreas
brindadas.
Referencias
Agee, J. K., (1993). Fire ecology of Pacific Northwest forests. Island Press,
Wash ington EUA, 493 p.
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L. VILLERS RUIZ J. LÓPEZ BLANCO
Aguirre B. C. (1978). Efecto del fuego en algunas características y propieda-
des de suelos forestales. Tesis Profesional. ENA Chapingo, México. 287 p.
Alvarado E. C. (1986). Comportamiento del fuego en rodales poco perturba-
dos de Pinus montezumae Lamb. Tesis de Maestría. Colegio de Postgra-
duados.México. 113 p.
Anderson H. E. (1990). Relationship of fuel size and spacing to combustion
characteristics of laboratory fuel cribs. Res. Pap. INT-424, USDA – Forest
Service, Intermountain Research Station 9 p.
Anderson Hal E. (1985). Moisture and fine forest fuel response. In: Weather-the
drive-train connecting the solar engine to forest ecosystems. En: Proceedings
8th conference on fire and forest meteorology; 1985 April 29 May 2; Detroit,
MI. Bethesda, MD: Society of American Foresters: 192-199.
Becerra-Luna F. (1995). Establishment of Pinus montezumae Lamb., in the
presence of fire, grass and grazing in the highlands of Central Mexico.
Doctor of Forestry, Yale University, 124 p.
Brown J.K. (1974). Handbook for inventorying downed woody material. USDA
Forest Service Gral. Technical Report INT-16, 24 p.
Burgan R.E. y Rothermel R.C. (1984). BEHAVE: Fire behavior prediction and
fuel modeling system. Fuel subsystem. General Technical Report INT-167,
USDA - Forest Service, 126 p.
Carvajal Ch. F. (1966). Posibles mejoras en la prevención y combate de in-
cendios en los bosques mexicanos de la región templada. Tesis profesio-
nal. ENA Chapingo, México.
Castillo Rodríguez M. y López Blanco J. (2004). Mapeo de unidades morfo-
genéticas a escala 1:75,000 en el volcán La Malinche, México. En: Resú-
menes del III Seminario Latinoamericano de Geografia Física, Puerto
Va llarta, 28 Abril-1 Mayo 2004.
Ceballos-Silva A. y López-Blanco J. (2003 a). Delineation of suitable areas
for crops using a Multicri-Criteria Evaluation approach and land use/
cover mapping: a case study in Central Mexico. Agricultural Systems
77, 117-136.
Ceballos-Silva A. y López-Blanco J. (2003 b). Evaluating biophisycal varia-
bles to identify suitable areas for Oat in Cental Mexico. Agriculture,
Ecosystems & Environment 95, 371-377.
Cedeño S. O. (1999). Incendios forestales en México en 1998: magnitud,
extensión, combate y control. En: Incendios forestales y agropecuarios:
prevención e impacto y restauración de los ecosistemas UNAM/PUMA-IPN,
pp. 1-18.
73
COMPORTAMIENTO DEL FUEGO Y EVALUACIÓN DEL RIESGO POR INCENDIOS
Escobedo F. J. (1998). Fire frequency efects on fuel loading in pine-oak
ecosystems of the Madrean province. Master of Science Dissertation, The
University of Arizona, 85 p.
Espejel R. A. (1996). La Malinche: una visión retrospectiva de su deterioro y
conservación. Gaceta Ecológica 41, 16-23.
Farjon F. L. S. (1996). Biodiversity of Pinus (Pinaceae) in Mexico: speciation
and paleo-endemism. Botanical Journal of the Linnean Society. 121,
365-384.
Flores J. G. y Benavides J.D. (1993). Quemas controladas y su efecto en los
nutrimentos del suelo en un rodal de pino. Amatl 24-25. Vol VII, Núm. 12.
Boletín de Difusión del Instituto de Madera, Celulosa y Papel. U. de
Guadalajara.
Flores J. G. (2001). Modeling the spatial variability of forest fuel arrays. PhD
Dissertation. Department of Forest Sciences, Colorado State University,
201 p.
Fosberg M. A. (1972). Theory of precipitation effects on dead cylindrical fuels.
Forest Science 16, 121-128.
García L. E. (1985). Efecto del fuego en el comportamiento de la regenera-
ción natural de Pinus hartwegii, Lindl.eEn Zoquiapan, México. Revista
Chapingo.
ITC (2000). ILWIS 3.0 Academic. User´s Guide. International Institute for
Aerospace Survey and Earth Sciences. Enschede, The Netherlands. 530 p.
Magaña T. O. S. (1983). Determinación de un índice de peligro de incendios
forestales para el municipio de Tlahuapan, Puebla. Tesis Profesional. UACH
Chapingo, México.
Magaña R.V. (ed). (1999). Los impactos de El Niño en México. Dirección Ge-
neral de Protección Civil, Secretaría de Gobernación. 229 p.
Marín J, y Borja G. L. (1984). Los incendios forestales en el estado de Méxi-
co. Revista Chapingo 43-44, 202-207.
McRae D. J., Alexander M. E. y Stocks B. J. (1979). Measurement and des-
cription of fuels and fire behavior on prescribed burns: a handbook. Report
0-X-287. Canadian Forestry Service, Department of the Environment 44 p.
Olvera R. J. (1967). Condiciones actuales en bosques afectados por el ciclón
Janet e incendios forestales en la parte del territorio de Quinatna Roo.
Te sis profesional ENA Chapingo México 85 p.
Rodríguez-Trejo, D. A. (1996). Incendios Forestales. Universidad Autónoma
Chapingo, Mundi-Prensa, México, 630 p.
74
L. VILLERS RUIZ J. LÓPEZ BLANCO
Rodríguez-Trejo D. A., Rodríguez Aguilar M., Fernández Sánchez F. y Pyne
S.J. (2002). Educación e incendios forestales. 2a ed. Mundi-Prensa, Méxi-
co 201 p.
Rothemel R. C. (1972). A mathematical model for predicting fire spread in
wildland fuels. USDA Forest Service Res. Paper INT-115, 40 p.
Sánchez C. J. y Dieterich J. H.. (1983). Efecto de quemas controladas en
Pinus durangensis en Madera, Chihuahua. CIFONOR, INIF Nota técnica No.
9 Chihuahua, México.
Schmid-Haas P., Baumann E. y Wernwe J. (1993). Forest inventories by
unmarked permanent samples plots: instructions. Birmensdorf, Swiss Fe-
deral Institute for Forest, Snow and Landscape Research. 135 p.
SECODUVI. (2001). Secretaría de Comunicaciones Desarrollo Urbano y Vivien-
da del Gobierno del Estado de Tlaxcala. 32 fotografias aéreas pancro-
máticas del año 2001, a escala 1:25,000, México.
USFS. (2000). BehavePlus Fire Modeling System Users’ Guide Beta Test Ve r s ion
October 2000. US Forest Service, Rocky Mountain Research Station, Systems
for environmental management, Missoula, Montana EUA, 100 p.
Van Westen, C. J. (1994). GIS in landslide hazard zonation: a review, with
examples from the Andes of Colombia. En: Mountain Environments and
Geographic Information Systems (M. F. Price y D. I. Heywood, Eds.). Taylor
& Francis, UK-USA pp. 135-165.
Ve lázquez M.A., Musálem M.A., Keyes M.R. y Zárate L G. (1986). Influencia
del tratamiento en el suelo y la condición de apertura del dosel en el esta-
blecimiento inicial de la regeneración natural de Pinus hartwegii Lindl.
Agrociencia 64, 147-170.
Villers L., Arellano, A. y Peña del Valle A. (2001). Los incendios forestales en
el volcán La Malinche y su relación con ciertos aspectos físicos y huma-
nos en el área. En: Programa de Resúmenes del XVI Congreso Nacional
de Geografía, Mérida, p. 68.
Villers L., Peña del Valle A. y Arellano A. (2002). Recurrencia de los incen-
dios forestales en el volcán La Malinche y la presencia del fenómeno de
El Niño 1998. En: México en su unidad y diversidad territorial (A. Sánchez-
Crispin, Ed.). INEGI, México, Tomo I, pp. 162-175.
Zendejas E. J. A. (1971). Efecto de las altas temperaturas originadas por el
fuego en los conos y semillas de Pinus montezumae y P. oocarta. Tesis
Profesional. ENA Chapingo, México, 63 p.
... The 1 h fuels were in average 0.50 t ha -1 (4.50 %) of the total quantified fuel, with maximum and minimum values of 0.10 to 0.91 t ha -1 (Table 2). This load is below the values reported by Muñoz et al. (2005), of 0.70 t ha -1 , but higher than that reported by Villers and López (2004), of 0.42 t ha -1 . The contribution of this category to the total load was low. ...
... The woody fuel load registered exhibited low values, amounting to merely 3.87 t ha -1 (34.47 %) of the total load; the highest value occurred at site 12 (81.90 %), and the lowest, at site 10 (2.28 %); the result was above the figures registered by Hernández et al. (2016), with 2.32 t ha -1 for the oak ecosystem in Juchitán, Oaxaca; Rubio et al. (2016) registered values of 18.31 and 15.84 t ha -1 when comparing between the fuel loads of pine-oak forests with and without burn, respectively.The variation in the fuel loads differs at a spatial scale within an ecosystem, as suggested by the results ofChávez et al. (2016), who registered up to 92.49 t ha -1 for the oak forest in the state of Jalisco; conversely,Villers and López (2004) quantified fuel loads in oak forests of the La Malinche National Park in Tlaxcala, as 16.3 t ha -1 of woody material and 0.27 m of thickness for the topsoil. ...
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Fuel is the only component of the triangle of fire behavior that can be manipulated in prescribed burns for the prevention of large forest fires, so estimating fuel loads will allow designing strategies for the management of forest resources. Fifteen sampling sites were determined in a random manner for the measurement of fuels 1, 10, 100 and 1 000 h based on the planar intersection technique. At the end of each line, leaf litter samples were collected in 0.09 m2, which were dried in an oven at 70 °C. The fuel load in the area was 11.11 t ha-1, 65.53 % corresponded to litter and 34.47 % to woody fuels. The comparison of Kruskal-Wallis range means by fuel type showed significant differences in leaf litter with 1, 10, 100 and 1 000 h (p <0.001) and 1 000 h with 1, 10, 100 h (p<0.05); the leaf litter values> 1000> 100> 10> 1 h. There was a significant correlation between the thickness of the litter layer (cm) and litter load (t ha-1) with (r = 0.773, p<0.001). Based on the results the area is susceptible to a superficial fire.
... This volcano and the surrounding area were designated La Malinche National Park (LMNP) in 1938. Despite this designation, this protected natural area is still subject to numerous ecological and social problems; nearly 60% of its original vegetation has been removed by local communities for crops and to expand their urban settlements (Villers-Ruiz and López-Blanco 2004). The habitat from 2400 to 2800 m elevation is deteriorated by human activity, such as agriculture, open cattle grazing, farming, fire, and induced grassland (Villers-Ruiz et al. 2006). ...
... Therefore, we believe that LMNP has to be considered the most important "conservation island" of Tlaxcala. Despite the protected designation of LMNP, 60% of the protected area has been disturbed and the biodiversity is affected by such activities as deforestation, illegal logging, extraction of moss, cattle, induced fire, and agriculture (Díaz-Ojeda 1992, Vargas-Márquez 1997, Villers-Ruiz and López-Blanco 2004, Rojas-García and Villers-Ruíz 2008. All of these activities endanger the permanence of LMNP's herpetofauna. ...
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The high loss rate of forest ecosystem by deforestation in the Trans-Mexican Volcanic Belt is one of the principal ecological problems of central Mexico, even in natural protected areas. We compiled a checklist and determined β-diversity indexes of amphibians and reptiles of the highly disturbed protected area, La Malinche National Park (LMNP) in Mexico, to determine the principal habitats for herpetofaunal conservation. After our extensive eight-year field sampling, we documented 28 species (nine amphibians and 19 reptiles), representing 11 families and 18 genera; four of these species are new records for LMNP. Of the species, 89% are endemic to Mexico. The IUCN Red List considers 22 species as Least Concern, one as Near Threatened, and four as Vulnerable. Meanwhile, the Environmental Viability Scores categorize three species as low vulnerability, 15 as medium, and 10 as high. According to the Mexican list of protected species, eight species are under Special Protection and nine are considered Vulnerable. The dissimilarity index between habitat types (βsør) in both groups is high, principally due to the environmental gradient generated by the altitudinal range. Abies and Pine forest are high diversity areas for amphibians and reptiles, respectively, and must be considered for special protection. LMNP hosts more than 60% of the herpetofauna of Tlaxcala and is the principal “conservation island” for this state. Therefore, based on the percentage of state species represented, endemism and the current social and ecological problems, additional efforts that involve the local communities to protect the biodiversity of this National Park are necessary.
... La velocidad de propagación de los incendios aumenta debido al incremento de las pendientes. En terrenos escarpados el tiempo de propagación la velocidad de propagación es mayor (Villares-Ruíz yLópez-Blanco, 2004;Soares y Batista, 2007) ...
Chapter
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El fuego es un elemento natural importante en la evolución y desarrollo de la humanidad. No obstante, cuando tiene un manejo inadecuado y se torna incontrolable, se producen los incendios, los que ocasionan pérdidas ambientales, sociales y económicas. En el presente estudio se zonificó las áreas susceptibles a incendios de cobertura vegetal en la subcuenca del río Mataquí, en el cantón Pimampiro. Se identificaron nueve factores biofísicos que intervienen en la generación de incendios: temperatura, precipitación, déficit hídrico, evapotranspiración, cobertura de suelo, cercanía a vías, pendiente, orientación del terreno y altitud, a través de la aplicación de la metodología multicriterio. Estos factores fueron ponderados y aplicados en una ecuación de susceptibilidad mediante el uso de Sistemas de Información Geográfica. Los resultados mostraron que la subcuenca del río Mataquí presenta 5 rangos de susceptibilidad: nula o muy baja, baja, moderada, alta y extrema. Las categorías extrema y alta ocupan el 26% del área de estudio, siendo las coberturas de cultivos y pastos las más susceptibles.
... Lo anterior es el producto del riesgo específico y los elementos en riesgo. El Riesgo total puede ser calculado con la siguiente fórmula: Rt=E*Rs o E*(H*V) (Cardona Arboleda, 2001;De Vicente y López, 2012;Villers Ruíz y López Blanco, 2004). ...
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En México la protección de bosques y selvas se presenta a través de un conjunto de prácticas y esfuerzos encaminados a prevenir las actividades que los afectan. Estas prácticas se dividen dentro del manejo de fuego en tres; prevención cultural, prevención física y protección jurídica. Dentro de la prevención cultural sobresalen los estudios en torno a índices y modelos de probabilidad de ocurrencia de incendios. El objetivo planteado en este trabajo ha sido presentar las diferentes propuestas metodológicas de índices y modelos que se han desarrollado en México en la predicción de la ocurrencia de incendios forestales, analizando sus enfoques metodológicos y variables utilizadas. Se realizó una búsqueda del material bibliográfico digital e impreso desde finales del siglo XX hasta el año 2018. En total, se logró identificar 38 modelos e índices. Sobresalen los estados de Durango y el estado de México con más de tres estudios cada uno. Estos resultados hacen evidente la carencia de sistemas de peligro en vastas regiones forestales de este país.
... La generación de esta cartografía se apoya en varios criterios, como el riesgo (Kuter et al., 2011;Mohammadi et al., 2014;Salvati y Ferrara, 2015) y el peligro de incendios forestales (Magaña y Romahn, 1987;Rojo et al., 2001). Sin embargo, los estudios de riesgo de incendios en México son escasos (Villers y López, 2004;Vega-Nieva et al., 2018), ya que la definición de criterios implica integrar, cartográficamente, una gran cantidad de información (Carrillo et al., 2012), como la ocurrencia de incendios (Ávila et al., 2010;Pérez et al., 2013;Pan et al., 2016); cercanía a caminos (de Torres et al., 2008), pendiente, cargas de combustibles, etcétera. ...
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La problemática de incendios forestales conlleva a priorizar áreas de atención con base en criterios como el riesgo, para ubicarlas y dimensionarlas en cartografía temática específica; cuya clasificación implica: a) selección del número de clases de riesgo; y b) proceso para establecer los intervalos de clases. No obstante, esto varía dependiendo de la apreciación de quien especifica la clasificación; para evitarlo, se hace un análisis comparativo entre dos números de clases (3 y 5) y las siguientes alternativas de división de intervalos entre las clases: Intervalos iguales; Cuantiles; Rupturas naturales; e Intervalos geométricos. Se usó un mapa de riesgo de incendios forestales del estado de Jalisco (México), en el cual para definir el número de clases y el método para establecer los intervalos, se ubicaron al azar 1 000 sitios de validación (SV). Alrededor de ellos se delimitó una superficie de 100 km2, para contar el número de incendios forestales del período 2005-2014. Así, se asoció la clase de riesgo que correspondía a cada uno de los SV con el número de incendios ubicados en el área de 100 km2. A partir de esto, se comparó la variabilidad (desviación estándar) entre las clases generadas por cada uno de los cuatro métodos para definir sus intervalos. Los resultados sugieren que el método de intervalos iguales (II) es el más indicado para definir los intervalos de clase de riesgo de incendios. Referente al número de clases, existe una más clara diferenciación, entre las clases, al usar cinco clases.
... En el contexto internacional, en particular en Europa, de acuerdo con una revisión realizada por Ganteaume et al. (2013), se determinó que casi todos los incendios son causados por el hombre, en donde la distancia a los caminos y la distancia a las zonas urbanas son los factores humanos más frecuentemente utilizados en la elaboración de modelos de ocurrencia de incendios forestales, destacando la interfase urbano-forestal como un área propicia para su ocurrencia. Si bien existen otros enfoques de modelación que combinan variables climáticas y variables de combustible forestal, como el caso de Manzo-Delgado, Aguirre-Gómez y Álvarez (2004), Villers-Ruíz & López (2004) y Vilchis-Francés et al. (2015), no se da un peso relevante a las variables antrópicas. Sin embargo, las actividades humanas son la causa principal de los incendios forestales en México (Ressl & Cruz, 2012). ...
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La generación de cartografía de probabilidad a incendios es fundamental para lograr el objetivo 15 de la Agenda 2030 de la Organización de las Naciones Unidas (ONU). Se desarrolló un modelo espacial explícito para generar dicha cartografía para el estado de Guanajuato. Se integró información espacial de las variables antrópicas distancia a caminos, distancia a zonas urbanas, distancia a usos de suelo agropecuarios y distancia al borde del bosque como potenciales fuentes de ignición en el programa Dinamica EGO. El intervalo de tiempo de calibración fue 2004-2009. Se empleó el método de los pesos de evidencia para establecer la influencia de estas variables en la probabilidad de ocurrencia. Finalmente, se compararon las probabilidades obtenidas con los incendios ocurridos en el año 2017 mediante la prueba estadística curva característica operativa del receptor (ROC). Se obtuvo un valor de área bajo curva (AUC) de 0.7, que considera que el mapa es aceptable para predecir los incendios. La cartografía de susceptibilidad a incendios contribuye a la gestión para conservar los bosques y su biodiversidad.
... pero superior a lo documentado por Villers y López (2004) de 0.42 t ha -1 . La contribución de esta categoría a la carga total resultó baja. ...
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El combustibles el único componente del triángulo de comportamiento del fuego que puede ser manipulado en quemas prescritas para la prevención de grandes incendios forestales, por ello estimar las cargas de combustible permitirá diseñar estrategias para el manejo de los recursos forestales. Se determinaron 15 sitios de muestreo de manera aleatoria para la medición de combustibles 1, 10, 100 y 1000 h con base en la técnica de intersecciones planares. Al final de cada línea se colectaron muestras de hojarasca en 0.09 m2, que fueron secadas en estufa a 70 °C. La carga de combustible en el área fue de 11.11 t ha-1, 65.53% correspondió a la hojarasca y 34.47% a combustibles leñosos. La comparación de medias de intervalos de Kruskal-Wallis por tipo de combustible evidenció diferencias significativas en hojarasca con 1, 10, 100 y 1000 h (p<0.001);1000 h con 1, 10, 100 h (p< 0.05);los valores de hojarasca >1000 >100 >10 >1 h. Se evidenció una correlación significativa entre el espesor de la capa de hojarasca(cm) y carga de hojarasca (t ha-1) con (r = 0.773;p< 0.001). A partir de los resultados,el área es susceptible a un incendio superficial.
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Tropical freshwater forested in coastal regions are rapidly disappearing as a result of wildfires caused by high accumulations of forest fuels, which can vary in quantity and availability. Therefore, the objective of this study was to characterize fuel beds in tropical freshwater forested wetlands with three levels of disturbance at El Castaño, La Encrucijada Biosphere Reserve. Seventeen sampling units were used to describe the structure of the forest’s fuel beds (canopy, sub-canopy, understory). Fallen woody material, surface litter, and fermented litter were characterized using the planar intersection technique. Diversity was composed of eight species of trees, two shrubs, five lianas, and two herbaceous species. The vertical strata were dominated by trees between 2 to 22 m high. The horizontal structure had a higher percentage of trees with a diameter at breast height between 2.5 and 7.5 cm (61.4%) of the total. The non-disturbed sites presented the highest arboreal density (2686 ind. ha −1 ). The richness and diversity of species showed that the Fisher, Margalef, Shannon, and Simpson α indices were higher in the undisturbed sites. The Berger-Parker index exhibited greater dominance in the site’s with high disturbance. Pachira aquatica showed the highest importance value index and was the largest contributor to fuel beds. The sites with the greatest disturbance had a greater accumulation of dead fuel beds, with the greatest accumulations of woody fuels in classes 1, 10, and 1000 h (rotten). This study contributes to defining the areas prone to fire in these ecosystems and designing prevention strategies.
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Background: Tropical freshwater forested wetlands in coastal regions are rapidly disappearing, one of the causes is forest fires. This is caused by high accumulation of fuel beds that can vary in origin and type. Therefore, the objective of this study was to characterize the fuel beds in tropical freshwater forested wetlands with three different level of disturbance at El Castaño, La Encrucijada Biosphere Reserve. Methods: Seventeen sampling units were used to described the strates of forest fuel beds (canopy, sub-canopy and understory) in both the vertical and horizontal stratum. Quantity and quality of dead (fallen woody material, surface litterfall and fermented litterfall) fuels were characterized using the planars intersections technique. Results: A total of eight tree species, two shrubs, five lianas and two herbaceous species were found in tropical freshwater forested wetlands. The vertical structure concentrates the highest proportion of trees between 2 and 12 m high, including the first two defined height classes. The horizontal structure denotes a higher percentage of trees with a normal diameter between 2.5 to 7.5 cm (61.4%) of the total. The sites none disturbance presented the highest arboreal density (2,686 ind. ha− 1), however the highest basal area was found in the sites with medium disturbance (39.41 m² ha− 1). The richness and diversity of species shows that the Fisher, Margalef, Shannon and Simpson α indices were higher in the sites undisturbed, while the Berger-Parker index shows greater dominance in the sites high disturbance. Pachira aquatica Aubl. was the species with the highest importance value index, and contributes the most to the fuel beds. The average accumulation of dead fuel beds was higher in sites with high disturbance (222.18 ± 33.62 t ha− 1), with the largest accumulations of woody fuels occurring in the 1 h, 10 h and 1000 h classes, the latter in a state of fermentation. Conclusions: It’s important to consider the probability of occurrence of surface fires is high. In these tropical freshwater forested wetlands, independent of disturbance, underground fires have the same probability and the intensity will depend on the depth of the organic matter layer. This study contributes define fire-prone areas in these ecosystems. The results are of great importance to design fire prevention strategies.
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Fire is a forest disturbance agent whose effects vary according to the natural fire regime, under which the species that inhabit it evolved. The aim of this paper is to present an overview of the role of fire in the regeneration of conifer forests. First, we review fire regimes and their effects on tree regeneration. Then, we describe the main methods for reconstructing fire regimes and explore montane tropical conifer forest fire regimes. Finally, the possible effect of timber harvesting on fire regimes is described. It has been suggested that this activity is currently the disturbance agent that has the greatest impact on fires regimes worldwide. In this review article, we propose that understanding the role of fire in the regeneration of conifer forests is essential to prevent catastrophic fires and that the use of this element as a forest management tool can contribute to the conservation of the integrity of these forests.
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Loadings of downed woody fuels in pine-oak forests of the Madrean Province are heavier on sites in southeastern Arizona with low fire frequencies and lower on sites in northeastern Sonora, Mexico, with high fire frequen- cies. Low fire frequencies in southeastern Arizona are attrib- uted largely to past land uses and the fire suppression policies of land management agencies in the United States. Ecologists and land managers interested in reintroducing fire into these forests to reduce fuel loadings and meet other land management objectives could use information about fuel buildups in their planning efforts. Quantifying these fuel loadings could also be useful in improving fire behavior models for the forests. 1999). Incomplete knowledge of wild-land fuel condi- tions, however, often constrains successful reintroduc- tions of fire. Quantifying fuel buildups under different fire frequencies and severities could provide useful information on fire regimes that might be prescribed in the reintroduction efforts. We discuss the effects of contrasting fire frequencies on fuel loadings in the pine-oak forests of the Madrean Province in the South- western United States and Northwestern Mexico (Brown 1994). "Fire frequency" is defined (in this paper) as the number of fires occurring on the sites studied since 1900, when fire suppression polices of land manage- ment agencies in the Southwestern United States dictated that, in general, fires should be suppressed as quickly as possible after their ignition (Pyne and others 1996; Williams 2000). "Fuel loadings" are the total oven-dry weights of fuels per unit of surface area (DeBano and others 1998; Pyne and others 1996; Whelan 1995). Fuel loadings, therefore, are measures
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This paper reports on flaming combustion in cribs of large woody fuels, thickness 5 cm or greater, that is not sustained when fuel spacing ratio, fuel edge-to-edge separation distance to fuel thickness, is greater than 3:1. The flame length associated with the large-fuel burning rate was found to drop rapidly when the large-fuel spacing ratio increases beyond 2.23:1. This supports the critical spacing assigned in the large-fuel subroutine burnout of Albini's fire modeling program.
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Numerical and analytical solutions of the Fickian diffusion equation were used to determine the effects of precipitation on dead cylindrical forest fuels. The analytical solution provided a physical framework. The numerical solutions were then used to refine the analytical solution through a similarity argument. The theoretical solutions predicted realistic rates of water exchange and the internal distribution of the water. The theory also (1) predicted that precipitation duration rather than amount or rate determined the amount of water uptake and (2) provided a function useful in practical applications. Forest Sci. 18:98-108.
Article
Mexico, with 43 species of Pinus recognized in the most recent revision for Flora Neotropica, is the richest centre of diversity for the genus. Other centres are California and south-east U.S.A. In comparison, Eurasian pine regions are less diverse. This biogeography, combined with the virtual absence of fossil evidence in Mexico, has led to the consensus that Pinus is a relative newcomer to the region and that ‘recent’ speciation accounts for its diversity. Phylogenetic analysis indicates that several of the oldest and most primitive members of the genus may have originated in this part of the continent and coexist with the species resulting from more recent radiation.
Article
Evaluation of biophysical variables is usually a first step in land use analysis. A multi-criteria evaluation (MCE) approach, within a GIS environment, was used to identify suitable areas for oat (Avena sativa L.) crop production in Central Mexico. Relevant environment-components such as climate, soil, and topography at different spatial and temporal resolutions were considered. Fuzzy membership function was used to generate standardized factor maps. According to the weight-eigen vectors, the results indicated that the most important variables affecting the growth of an oat crop were precipitation, altitude and soil depth. This research provided information at regional level that could be used by farmers to select crop pattern and suitability. The results of this research identified 6663 ha with a high suitability level, which represent 57% more than the territory presently being used for oat cultivation, under rain-fed agriculture in Central Mexico.
Article
The application of a Multi-Criteria Evaluation (MCE) approach to identify suitable areas for the production of maize and potato crops in Central Mexico is presented. Maize and potato are the most important crops in the Rural Development District of Toluca (RDDT). Climate, relief and soil databases were used to integrate GIS raster coverages. Relevant criteria for crops and suitability levels were defined. This information was used to obtain the criteria maps, which in turn were used as input into the MCE algorithm. Several decision support procedures in the Idrisi GIS environment were applied to obtain the suitability maps for each crop. A 1996 Landsat TM image was processed using GIS capabilities by means of a supervised classification to obtain a land use/cover map. These land use/cover and the suitability maps were crossing to identify differences and similarities between the present landuse in the suitable areas for the maize and potato crops.