Calculadora de índice de competencia entre árboles

El índice de competencia entre árboles mide la interacción y competencia por recursos en un ecosistema forestal.

Este artículo detalla cálculos, fórmulas y aplicaciones prácticas para evaluar dicha competencia con precisión.

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  • Calcular índice de competencia para árboles con diámetro a la altura del pecho (DAP) y distancia entre ellos.
  • Determinar competencia relativa en un bosque mixto usando altura y área basal.
  • Evaluar impacto de competencia en crecimiento anual de árboles específicos.
  • Comparar índices de competencia en diferentes parcelas forestales para manejo sostenible.

Tablas de valores comunes para la Calculadora de índice de competencia entre árboles

VariableUnidadRango comúnDescripción
Diámetro a la altura del pecho (DAP)cm5 – 80Diámetro del tronco medido a 1.3 m de altura, indicador de tamaño del árbol.
Distancia entre árbolesm0.5 – 10Separación horizontal entre árboles vecinos, afecta competencia por espacio.
Altura totalm2 – 50Altura desde la base hasta la copa, influye en competencia por luz.
Área basal (AB)m²0.01 – 1.5Área transversal del tronco, calculada a partir del DAP, refleja biomasa.
Índice de competencia (IC)adimensional0 – 1.5Medida relativa de competencia entre árboles, valores mayores indican mayor competencia.
Factor de competencia (FC)adimensional0 – 2Coeficiente que pondera la influencia de árboles vecinos en la competencia.

Fórmulas fundamentales para la Calculadora de índice de competencia entre árboles

El índice de competencia entre árboles se calcula mediante diversas fórmulas que integran variables como diámetro, distancia y altura. A continuación, se presentan las fórmulas más utilizadas y la explicación detallada de cada variable.

1. Área basal (AB)

La base para muchos índices de competencia es el área basal, que se calcula con la fórmula:

AB = π × (DAP / 2)² / 10,000
  • AB: Área basal en metros cuadrados (m²).
  • DAP: Diámetro a la altura del pecho en centímetros (cm).
  • El divisor 10,000 convierte cm² a m².

2. Índice de Competencia de Hegyi

Este índice es uno de los más usados para evaluar competencia individual considerando tamaño y distancia:

ICi = Σ (DAPj / DAPi) / Distanciaij
  • ICi: Índice de competencia para el árbol i.
  • DAPj: Diámetro del árbol vecino j.
  • DAPi: Diámetro del árbol de interés i.
  • Distanciaij: Distancia entre el árbol i y el vecino j en metros.
  • La sumatoria se realiza sobre todos los árboles vecinos dentro de un radio definido.

3. Índice de Competencia de Lorimer

Este índice pondera la competencia en función del área basal y distancia:

ICi = Σ (ABj / Distanciaij²)
  • ABj: Área basal del árbol vecino j.
  • Distanciaij: Distancia entre árboles i y j.
  • Este índice enfatiza la influencia de árboles cercanos con gran área basal.

4. Índice de Competencia de Crown Competition Factor (CCF)

Este índice considera la proyección de la copa para evaluar competencia por luz:

CCF = Σ (Área de copaj / Distanciaij)
  • Área de copaj: Área proyectada de la copa del árbol vecino j.
  • Distanciaij: Distancia entre árboles i y j.
  • Se utiliza para evaluar competencia por recursos lumínicos.

5. Índice de Competencia Relativa (ICR)

Este índice normaliza la competencia para comparaciones entre parcelas:

ICRi = ICi / Σ ICk
  • ICi: Índice de competencia del árbol i.
  • Σ ICk: Suma de índices de competencia de todos los árboles en la parcela.
  • Permite evaluar la posición competitiva relativa del árbol.

Variables y valores comunes explicados

  • Diámetro a la altura del pecho (DAP): Variable fundamental que refleja tamaño y vigor del árbol. Valores típicos oscilan entre 5 y 80 cm, dependiendo de la especie y edad.
  • Distancia entre árboles: Influye directamente en la intensidad de competencia. Distancias menores a 2 m suelen indicar alta competencia.
  • Área basal (AB): Relacionada con biomasa y capacidad competitiva. Valores mayores indican árboles dominantes.
  • Área de copa: Indicador de acceso a luz, fundamental en competencia por recursos fotosintéticos.
  • Índice de competencia (IC): Valor adimensional que sintetiza la interacción competitiva. Valores cercanos a 0 indican baja competencia, mientras que valores superiores a 1.0 reflejan alta competencia.

Ejemplos prácticos de aplicación de la Calculadora de índice de competencia entre árboles

Ejemplo 1: Evaluación de competencia en un bosque de pino

En una parcela de 1 hectárea con pinos de diferentes tamaños, se desea calcular el índice de competencia para un árbol específico con DAP de 30 cm. Se identifican tres árboles vecinos con DAP de 25 cm, 40 cm y 20 cm, ubicados a 2 m, 3 m y 1.5 m respectivamente.

Aplicando la fórmula de Hegyi:

IC = (25 / 30) / 2 + (40 / 30) / 3 + (20 / 30) / 1.5

Calculamos cada término:

  • (25 / 30) / 2 = 0.4167 / 2 = 0.2083
  • (40 / 30) / 3 = 1.3333 / 3 = 0.4444
  • (20 / 30) / 1.5 = 0.6667 / 1.5 = 0.4444

Sumando:

IC = 0.2083 + 0.4444 + 0.4444 = 1.0971

El índice de competencia para el árbol es 1.0971, indicando una competencia moderada-alta.

Ejemplo 2: Uso del índice de Lorimer en un bosque mixto

Se evalúa la competencia para un árbol con DAP 40 cm, con dos vecinos con áreas basales de 0.12 m² y 0.20 m², ubicados a 3 m y 4 m respectivamente.

Primero, calculamos el área basal del árbol de interés:

AB = π × (40 / 2)² / 10,000 = 3.1416 × 20² / 10,000 = 3.1416 × 400 / 10,000 = 0.1257 m²

Aplicando la fórmula de Lorimer:

IC = (0.12 / 3²) + (0.20 / 4²) = (0.12 / 9) + (0.20 / 16) = 0.0133 + 0.0125 = 0.0258

El índice de competencia es 0.0258, indicando baja competencia relativa en este contexto.

Aspectos avanzados y consideraciones para la implementación

Para una evaluación precisa, es fundamental definir el radio de influencia o número de vecinos a considerar. Estudios sugieren incluir al menos los 4-6 árboles más cercanos para capturar la competencia real.

Además, la competencia puede variar según la especie, edad y condiciones ambientales, por lo que es recomendable ajustar los coeficientes o ponderaciones en las fórmulas para contextos específicos.

  • Incluir variables adicionales como altura y área de copa mejora la precisión.
  • El uso de tecnologías GIS y sensores remotos facilita la medición de distancias y áreas de copa.
  • La integración con modelos de crecimiento forestal permite predecir efectos futuros de la competencia.

Recursos y referencias para profundizar en la Calculadora de índice de competencia entre árboles