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(¿Cómo) el rebrote altera fundamentalmente el crecimiento de los árboles?

(¿Cómo) el rebrote altera fundamentalmente el crecimiento de los árboles?


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Estoy interesado en agregar la capacidad de modelar la producción de árboles de monte bajo a un modelo de cultivos perennes (Miguez et al 2008) ...

Implementar las reservas de biomasa y los parámetros de asignación necesarios para el crecimiento de los árboles es relativamente sencillo.

Sin embargo, no me queda claro si será necesario tener en cuenta los cambios en la forma de crecimiento y la fisiología (por ejemplo, asignación, alometría) asociados con el manejo del monte bajo.

¿Existen modelos que modelen explícitamente el rebrote de monte bajo? ¿Hay algún problema en particular que deba considerar?


Fernando E. Miguez, Xinguang Zhu, Stephen Humphries, German A. Bollero y Stephen P. Long. GCB Bioenergía. 2009. Volumen 1 Número 4, páginas 282-296 (enlace)


Según Deckmyn et al (2004), el efecto principal del manejo de los rebrotes es que la fracción de biomasa total en las raíces es relativamente más alta después del rebrote, y que una fracción sustancial de carbono en las raíces (~ 20% de la masa de raíces) se reasigna por encima del suelo. para apoyar el crecimiento de los brotes en la primavera después del rebrote.

Debido a esta gran reasignación, las plantas rebrilladas pueden crecer más rápidamente (y alcanzar el cierre del dosel antes), que las plántulas (Ceulemans et al 1996), es importante considerar que el cierre del dosel (índice máximo de área foliar) ocurre más rápidamente después recortando


Deckman et al, 2004 Crecimiento y rendimiento de álamos en monte bajo de rotación corta: simulaciones de modelos utilizando el modelo de proceso SECRETS. Biomasa y bioenergía doi: 10.1016 / S0961-9534 (03) 00121-1

Ceulemans et al, 1996. Una comparación entre las características del eucalipto, el álamo y el sauce, con especial referencia a un enfoque de modelado del crecimiento en el monte bajo. Artículo de investigación original Biomasa y bioenergía, volumen 11, números 2-3, páginas 215-231 doi: 10.1016 / 0961 -9534 (96) 00035-9


Genética de árboles

La genética de los árboles es el estudio de los genes de los árboles, las unidades de transmisión de características hereditarias dentro de los árboles. Cada gen suele ser un segmento de una molécula de ADN o ARN dentro de un cromosoma que controla la producción.

de aminoácidos o proteínas específicos que, a su vez, influyen en características específicas del desarrollo de un árbol, como la forma y función de las hojas. Tales características se transmiten de padres a hijos y, por lo tanto, son los controladores fundamentales de lo que determina una especie de otra, así como subespecies o ecotipos.

Las especies generalmente se diferencian entre sí porque tienen genes únicamente diferentes y, por lo tanto, formas, tamaños, funciones y, lo más importante, características reproductivas identificables y únicas. Una definición de una especie única es que no puede aparearse con otra especie y producir descendencia viable. En los árboles, esto puede deberse a que dos árboles diferentes producen flores y polen en diferentes momentos, el polen puede tener diferentes formas y tamaños y no es capaz de ingresar y fertilizar otras especies & # 8217 flores, o las flores pueden tener características que no permiten el polen de otras especies. especies para fertilizarlos.

En algunos casos, dos especies estrechamente relacionadas pero diferentes pueden producir una descendencia viable que tenga las características de ambas especies. Esto se llama híbrido y, a menudo, es estéril o no puede reproducirse. En los animales, un ejemplo común es la descendencia entre un caballo y un burro, que produce una mula. En los árboles, el ejemplo más común son los cruces entre especies de la familia de los álamos, llamados álamos híbridos. Como se mencionó anteriormente, los híbridos a menudo no pueden reproducir sus propios descendientes y la mayoría de los híbridos no se convierten en adultos con buenas características de supervivencia. Ocasionalmente, un híbrido puede tener rasgos específicos que son muy deseados, como frutos más grandes, crecimiento de altura más rápido, hojas de diferentes colores, por lo que pueden ser producidos artificialmente por humanos para propósitos específicos.

En la naturaleza, la variación genética que se produce y conduce a diferentes especies está determinada por cinco procesos principales:

Mutación El proceso en el que se produce un error cuando los genes se duplican o se transfieren a la descendencia. La gran mayoría de las mutaciones son dañinas y conducen a la muerte del individuo, pero ocasionalmente una mutación da como resultado una característica beneficiosa, como una mayor tolerancia al sol o a la sequía, crecimiento de raíces alargadas, diferentes formas o colores de las hojas y una floración más temprana. Si estas características dan a un individuo una ventaja de supervivencia, esta mutación tiene una alta probabilidad de perpetuarse dentro de la descendencia de ese individuo. Seleccion natural Si los genes específicos (como los de mutaciones) de un organismo individual le dan una ventaja de supervivencia, tiene una mayor probabilidad de producir más descendencia que, a su vez, tendrá una mayor ventaja de supervivencia. Esto conduce al eventual dominio de este rasgo genético en una población local. Por ejemplo, los árboles en climas áridos tienden a tener hojas pequeñas y gruesas para ayudarlos a conservar el agua en comparación con los árboles en áreas más húmedas, donde los árboles con hojas grandes y delgadas no tienen una desventaja competitiva. La selección natural, por lo tanto, permite el desarrollo de poblaciones dentro de una especie que puede estar más adaptada a las características locales, como el momento del invierno y la primavera, incendios forestales frecuentes, disponibilidad de agua y nutrientes, y resistencia a plagas y patógenos. Estas variaciones geográficas en una especie se denominan ecotipos o subespecies. Si se aíslan lo suficiente de la población general, pueden desarrollar características que se vuelven lo suficientemente únicas como para calificarlos como una especie diferente. Migración Este es el movimiento general de información genética a través de una población más grande a través de la dispersión de polen o semillas. Por lo general, este movimiento no ocurre a grandes distancias y, por lo tanto, un gran paisaje natural cubierto por árboles de la misma especie consistirá en grupos de árboles interrelacionados llamados familias y vecindarios, cada uno con rasgos genéticos específicos y exclusivamente similares, aunque no lo suficientemente diferentes como para ser considerados ecotipos o subespecies. Deriva genética Dentro de una población, pueden ocurrir diferencias o variaciones aleatorias en la composición genética cuando una mutación interactúa con la selección natural para crear un rasgo único en una especie. Esto ocurre a menudo en poblaciones pequeñas y aisladas en las que hay poca migración de polen o semillas externas. Las diferencias entre el pino ponderosa de Black Hills (dos agujas por fascículo) y el pino ponderosa de las Montañas Rocosas del norte (tres agujas por fascículo) se deben a la deriva genética, ya que sus poblaciones están aisladas entre sí por cientos de millas de pradera seca. Hibridación La reproducción entre dos especies diferentes, a menudo estrechamente relacionadas, que dan como resultado una descendencia se llama hibridación. La mayoría de los híbridos, al igual que las mutaciones, no producen descendencia viable o apta y, por lo tanto, no prosperan. Ocasionalmente, un híbrido tendrá características competitivas superiores que le permitirán una ventaja reproductiva. Estos híbridos eventualmente pueden convertirse en una subespecie o en su propia especie.

La genética de los árboles y los procesos que los controlan son las razones por las que tenemos muchas especies diferentes de árboles y son vitales para crear la biodiversidad en la tierra. La adaptación genética permite a las especies colonizar tierras que pueden no haber sustentado la vida y adaptarse para utilizar de manera más eficiente los recursos disponibles en cualquier paisaje en particular.

Los seres humanos han utilizado la reproducción genética y, más recientemente, el empalme de genes (el empalme artificial de ciertos genes de una especie a otra especie & # 8217 ADN) para crear plantas y animales que: producen mayores cantidades de alimentos, como muchos cultivos de cereales y vegetales específicos. razas de caballos, como Bélgica para tirar o pura sangre para carreras y razas de árboles que crecen más rectos y más altos para la producción de madera, como el pino loblolly, o que son más resistentes a enfermedades introducidas exóticas, como pinos blancos resistentes a la roya ampolla europea . El cambio climático puede crear condiciones en las que los árboles que tienen adaptaciones genéticas específicas al momento de las heladas y la primavera, la disponibilidad de humedad y las plagas y patógenos, etc., ya no están bien adaptados al nuevo clima. Aunque los procesos genéticos pueden permitir que cada especie se adapte, este proceso puede llevar varios siglos porque los árboles tardan en madurar y producir descendencia. Cuanto más rápido sea el cambio climático que pueda ocurrir, mayores serán las posibilidades de que una especie o ecotipo se extinga. La asistencia humana para ayudar a las especies a migrar y adaptarse puede moderar los impactos negativos si se produce un cambio climático rápido.

Lectura relacionada:
Harper John L. 1977. Biología de poblaciones de plantas. Academic Press, Nueva York. 892 págs.

Wenger Karl F. (ed.) 1984. Forestry Handbook segunda edición. John Wiley and Sons, Nueva York. 1335 págs.


Afrontar las incertidumbres climáticas mediante la mejora de las tecnologías de producción en las condiciones de las islas tropicales

5.3 Uso de microbios

La mala germinación y el establecimiento de plántulas son el resultado de la salinidad del suelo, que afecta negativamente el crecimiento y desarrollo de las plantas de cultivo y es responsable de la baja producción agrícola. El efecto depresivo de la salinidad sobre la germinación podría estar relacionado con una disminución de los niveles endógenos de hormonas (Afzal et al., 2006). Sin embargo, la incorporación de ciertos microorganismos durante los tratamientos de bioimprimación de semillas en muchos cultivos de cereales y hortalizas ha dado como resultado un aumento de los niveles de hormonas de crecimiento vegetal y un mejor rendimiento de las semillas (Howell, 2003).

Varios estudios han demostrado que la colonización de raíces por Trichoderma harzianum aumentó el nivel de enzimas vegetales, incluidas varias peroxidasas, quitinasas, β-1,3-glucanasas, hidroperóxido de la vía de la lipoxigenasa y compuestos como fitoalexinas y fenoles para proporcionar una resistencia duradera contra el estrés (Harman, 2006 Hoitink et al., 2006). La acumulación de algunos solutos compatibles también se ha observado en condiciones de estrés salino y se ha sugerido como parte de los mecanismos que controlan la tolerancia a la sal en las plantas. La prolina es uno de los solutos más conocidos que se acumula debido a Trichoderma inoculación en condiciones salinas en berenjena, maíz y legumbres. Otro malondealdehído químico relacionado con el estrés, la producción aumenta a medida que aumenta el estrés por salinidad en las plantas. Este es un indicativo de estrés oxidativo que sirve como índice de peroxidación lipídica. El daño por peroxidación de la membrana plasmática conduce a la pérdida de contenido, la rápida desecación y la muerte celular (Scandalios, 1993).


La forma en que tomamos muestras de árboles influye en nuestra evaluación de los impactos del cambio climático en los bosques

Parece que las predicciones nefastas sobre la disminución de los bosques en Estados Unidos siguen saliendo de las imprentas. Incluso el censo forestal de la nación, el programa de Inventario y Análisis Forestal (FIA) del Servicio Forestal del USDA, ha medido niveles elevados de mortalidad de árboles en muchos tipos de bosques, principalmente como resultado de incendios, sequías y brotes de insectos. Sin embargo, en contraste con estos indicadores de declive, el programa FIA también muestra una regeneración y un rebrote sustanciales. En nuestro artículo reciente (Klesse et al., 2018), utilizamos una nueva red de datos de anillos de árboles recopilados en parcelas de la FIA para comparar dos predicciones de la disminución de los bosques, la primera basada en la muestra del inventario forestal y la segunda basada en un análisis público. Archivo de anillos de árboles, el Banco Internacional de Datos de Anillos de Árboles (ITRDB). El resultado: la forma en que muestreamos los árboles marca una gran diferencia en la disminución proyectada del bosque.

La ITRDB es el producto de décadas de arduo trabajo y es un testimonio de cómo los científicos de anillos de árboles han compartido datos abiertamente. Los estudios basados ​​en este conjunto de datos predicen una severa disminución de los bosques. Pero, ¿qué tan bien representa el ITRDB el crecimiento forestal regional? Los conjuntos de datos de ITRDB y FIA difieren en un aspecto clave: el diseño de muestreo. Los árboles en el ITRDB se seleccionaron típicamente para describir la variabilidad climática pasada. Los árboles de la FIA se seleccionaron siguiendo un protocolo estricto que representa la población total del bosque, independientemente del tamaño o la especie del árbol. Comparamos estas dos extensas bases de datos de anillos de árboles para probar las diferencias que podrían influir en las predicciones de la disminución del crecimiento futuro.

Nuestros hallazgos confirman lo que muchos de nuestros colegas han sabido durante años: la variabilidad del crecimiento de los árboles es mayor en los árboles ITRDB en comparación con los árboles FIA, debido a una mayor influencia de la variabilidad climática en las ubicaciones de ITRDB. Nuestro análisis sugiere tres razones para esto. Primero, en el caso del abeto de Douglas, encontramos que las ubicaciones de ITRDB estaban en el borde de baja elevación de la distribución de especies, donde las condiciones de crecimiento son más cálidas y secas (Figura 1a y Figura 2). En segundo lugar, los árboles ITRDB son más viejos, casi 200 años en promedio (Figura 1b), los árboles más viejos (más grandes) son más sensibles a la variación climática. En tercer lugar, los árboles ITRDB tienden a elegirse de pendientes empinadas o rocosas donde hay poca capacidad de agua del suelo (Figura 1c y Figura 2), con el objetivo de maximizar la variabilidad en el ancho de los anillos de crecimiento anual. La muestra de ITRDB representa un subconjunto pequeño y muy especial de la población forestal en general, uno que muestra una respuesta más fuerte al clima que las muestras de la FIA (Figura 3).

Figura 1: A) Esquema de la comunidad forestal en el suroeste de los EE. UU. A lo largo de la ladera de una montaña, con datos de elevación para los lugares de muestreo del abeto de Douglas. Las muestras seleccionadas (ITRDB) de abeto de Douglas tienden a tomarse de lugares más bajos y cálidos en el rango de elevación de esta especie. B) Los árboles seleccionados (ITRDB) también tienden a ser mucho más antiguos en comparación con los árboles del inventario forestal. C) La selección de árboles en pendientes rocosas empinadas con poca capacidad de agua del suelo conduce a una mayor variabilidad del ancho de anillo en los árboles ITRDB en comparación con los árboles FIA.

Figura 2: Condiciones contrastantes del sitio y del árbol. A la izquierda hay una elevación superior (2743 metros), parcela de inventario forestal dominada por abeto Douglas, con condiciones fértiles de crecimiento y alta densidad de árboles. A la derecha hay otro sitio dominado por abetos de Douglas, pero este en una elevación más baja (2286 metros), apuntado por sus árboles más viejos y suelos casi inexistentes. Las condiciones del sitio, como las de la derecha, limitan la humedad disponible para el crecimiento de los árboles y dan como resultado una mayor variabilidad del ancho del anillo y una respuesta más fuerte a la variación climática. Los dos bosques están a solo 27 km de distancia. El sitio de la foto de la derecha se consideraría un buen sitio de muestreo para responder preguntas sobre la variación histórica del clima y, por lo tanto, puede ser típico de los sitios de muestreo de ITRDB. Por el contrario, el sitio de la foto de la izquierda no se consideraría un sitio de muestreo deseable para preguntas de investigación destinadas a comprender mejor el sistema climático. Fotos de C. Guiterman.

Figura 3: Dos patrones de crecimiento radial de una muestra ITRDB típica "dirigida" (arriba) y una muestra de inventario FIA (abajo). La muestra de ITRDB muestra una variabilidad mucho mayor de un año a otro en los anchos de los anillos en comparación con el patrón de crecimiento más estable de "vías de tren" en la muestra de la FIA.

Las implicaciones de estas diferencias se hacen evidentes cuando predecimos el crecimiento futuro de los árboles. Los datos de anillos de árboles de ITRDB y FIA coinciden inequívocamente en que el crecimiento de los árboles disminuye con el aumento de la temperatura. El cambio climático está aumentando las temperaturas regionales, lo que provoca estrés por sequía en los árboles. Sin embargo, las proyecciones de disminución son menos extremas cuando se basan en el conjunto de datos de la FIA. Una comparación directa entre los dos indica que las proyecciones basadas en ITRDB sobreestiman la disminución del crecimiento de los árboles en un 41 por ciento. Estos hallazgos sugieren un cierto grado de resiliencia de los paisajes boscosos: no todos los árboles seguirán el mismo camino que los árboles ITRDB. También nos recuerdan que necesitamos datos de una gama más amplia de diseños de estudios para comprender y predecir completamente los efectos del cambio climático en los bosques.


Cómo administrar un bosque para la vida silvestre

Nuestros bosques alguna vez fueron moldeados por procesos naturales, como el pastoreo de bisontes y otros mamíferos grandes. En su ausencia, se necesita la gestión adecuada para mantener nuestros bosques diversos y llenos de vida. Esta página ofrece una guía básica para el manejo de un bosque para la vida silvestre.

¿Por qué gestionar un bosque?

Los hábitats de los bosques en el Reino Unido son variados y únicos, desde antiguos bosques de hayas en el sur hasta pinares nativos en el norte, donde deambulan ardillas rojas y gatos monteses. Desde la última edad de hielo, nuestros bosques se han reducido enormemente en su extensión y el Reino Unido ahora tiene menos cubierta de árboles que la mayoría de los países europeos. Mantener nuestros bosques llenos de vida silvestre es un trabajo importante. Cualquiera que sea propietario de un terreno boscoso puede contribuir a que sea lo más diverso posible para la vida silvestre.

Gran parte de la vida silvestre dentro de nuestros bosques ahora depende de un manejo activo para proporcionar una combinación de diferentes hábitats, desde montones de madera muerta que pueden ayudar a los escarabajos y hongos hasta claros abiertos que ayudan a las mariposas.

Los Fideicomisos para la Vida Silvestre administran cientos de reservas naturales de bosques y esto a menudo implica una combinación de enfoques: algunas áreas se administran mediante el mantenimiento y mantenimiento de áreas abiertas como atracciones y algunas áreas se dejan en libertad. A menudo, este trabajo imita procesos naturales como los daños causados ​​por el viento y las tormentas o el pastoreo de animales grandes como bisontes y elefantes que alguna vez habrían vivido en nuestros bosques. Sin alguna forma de manejo, muchos de nuestros bosques se volverán oscuros, sombreados y dominados por grandes árboles maduros sin ninguna variación en la estructura, edad o cobertura. En última instancia, esto reduce la cantidad de vida silvestre que puede vivir en ellos, por lo que a menudo buscamos una combinación de hábitats en nuestras reservas naturales de bosques.

Los bosques definen el paisaje y, ya sean antiguos o jóvenes, albergan miles de especies de plantas, animales y hongos. Para las personas, brindan lugares para explorar y conectarse con la naturaleza y una sensación de bienestar. Absorben el ruido, la contaminación y el dióxido de carbono, liberan oxígeno, protegen los edificios, reducen las inundaciones y proporcionan una fuente de medios de vida sostenibles y madera. Al administrar los bosques de manera sostenible, estamos alimentando un hábitat que es brillante tanto para la vida silvestre como para las personas.

¿Dónde empiezo?

Antes de comenzar cualquier trabajo de gestión en un bosque, evalúe lo que crece y vive actualmente en el sitio. Esto lo ayudará a determinar qué manejo podría ser mejor en su sitio, mientras evita la perturbación de especies raras o protegidas. Algunas especies, como líquenes, helechos y musgos, tardarán siglos en acumularse y pueden verse afectadas muy rápidamente por la maquinaria, un cambio en las condiciones de luz o la competencia con otras especies. Otros pueden verse afectados de formas inesperadas, por ejemplo, los murciélagos pueden verse afectados si se alteran las condiciones ambientales alrededor de su percha.

¿Quién te puede ayudar a hacer esto?

Es probable que haya habilidades y conocimientos locales dentro de los grupos de vida silvestre cercanos, y de naturalistas y ecólogos individuales. También puede mejorar sus habilidades y / o su equipo asistiendo a cursos de identificación ofrecidos por Wildlife Trusts u otras organizaciones.

¿Qué especies están protegidas?

Algunos animales, como el lirón avellana, los tritones con cresta y todas las especies de murciélagos, necesitan una persona con licencia para verificar su presencia en las cajas nido, estanques y perchas. Estos animales deben protegerse de las alteraciones y los cambios de hábitat. Algunas especies de aves reproductoras también requieren una licencia para visitar sus nidos, incluidas las águilas pescadoras, las lechuzas comunes, los azor y las crestas de fuego.

La búsqueda de información histórica y de hábitat sobre su bosque puede dar pistas sobre cómo se ha manejado anteriormente, ayudándole a planificar qué hacer a continuación. Su Wildlife Trust local a menudo puede brindar asesoramiento profesional si es necesario.

¿Cómo puedo gestionar mi bosque con sensibilidad?

Para gestionar un bosque con sensibilidad, es necesario reproducir todas las cosas diferentes que un vasto bosque antiguo hubiera hecho por sí solo hace miles de años, cuando los bosques eran más grandes. Garantiza una mezcla de madera muerta, árboles vivos sanos, árboles jóvenes y espacios abiertos, como claros.

Dónde empezar

Una vez que sepa qué vida silvestre tiene en su bosque y tenga una idea de cómo se ha manejado en el pasado, puede comenzar a planificar qué hacer y dónde. Si su sitio está designado, por ejemplo, como un sitio de especial interés científico o un antiguo bosque semi-natural, o está incluido en un esquema del gobierno, deberá seguir las pautas establecidas en los acuerdos.

Coppicing

Desde antes de principios de la Edad Media hasta finales del siglo XIX, muchos bosques se gestionaron mediante rebrotes. Esto implica la tala periódica de árboles o arbustos al nivel del suelo, dejándolos brotar nuevos tallos de los tocones cortados. Esto da lugar a la rápida producción de pequeñas maderas en rollo que se utilizaban para palos de escoba, leña, estacas para cercas y vallas. El rejuvenecimiento puede rejuvenecer un árbol y permitir que dure muchos años, lo que significa que puede proporcionar más cosechas de madera o madera. También fomenta el crecimiento de flores del bosque como campanillas, prímulas y violetas al permitir que la luz entre en el suelo del bosque.

La maleza se adapta mejor a los bosques antiguos, que fueron talados en el pasado. No todos los bosques tienen un pasado de monte bajo. Solo debe considerar la posibilidad de reintroducir un régimen de corta en los bosques que han sido rebronados en los últimos 60 años aproximadamente. Si los terratenientes vecinos ya están cortando grandes áreas de sus bosques, es posible que haya menos necesidad de hacerlo en su tierra.

El desbroce implica cortar cada tallo hasta el tocón lo más cerca posible del suelo, en ángulo. Esto se repite cada 5 a 20 años dependiendo de la especie, y se puede hacer en rotación en un efecto de tablero de ajedrez, para asegurar una alteración mínima. Es mejor hacerlo a fines de otoño / invierno (noviembre a febrero) antes de que los brotes estallen y las aves estén anidando.

El área a rebrotar debe ser entre 0,25 y 1 hectárea más pequeña y el bosquecillo no crecerá bien ya que estará sombreado.

  • Especies como el roble y el haya crecen muy lentamente y, por lo tanto, tienden a quedarse en pie como árboles maderables.
  • Los bosques muy pequeños no son apropiados para los rebrotes, puede ser mejor crear una "vieira" poco profunda a lo largo del borde del bosque, preferiblemente de este a oeste.
  • El rebrote rebozado es muy atractivo para los ciervos y los conejos, y el ramoneo repetido puede matar las heces. Considere la posibilidad de esgrima en estas circunstancias.

El monte bajo permite que crezcan plantas con flores y pastos, proporcionando alimento para insectos que a su vez proporcionan alimento para otros animales como pájaros y murciélagos. La vida silvestre que se beneficia del rebrote incluye flores como anémonas de madera, violetas de perro, hierba de San Juan, campanillas, mariposas y polillas, abejorros, libélulas, gusanos lentos, aves como ruiseñores y mosquiteros, algunas especies de murciélagos, como pipistrelles, lirones y otros. pequeños mamíferos.

Bosque de un año de edad, Cloud Wood (Leicestershire and Rutland Wildlife Trust)

Manejo de áreas abiertas como atracciones, claros y vieiras

En su bosque, los caminos viejos y los espacios abiertos pueden haber crecido demasiado y simplemente necesitan volver a abrirse en un paseo, claro o vieira. Al hacerlo, está creando hábitats de borde de bosques, donde la combinación de luz solar, exposición y algo de refugio se combinan para crear un alto nivel de diversidad de especies. Los claros de los paseos y las vieiras deben manejarse para evitar que vuelvan a convertirse en bosques más espesos. Benefician a muchas especies, particularmente a las mariposas de los bosques raras y en declive, como la pequeña fritillary bordeada de perlas y el almirante blanco.

Paseos

Un paseo es un camino lineal, como un camino, diseñado para el acceso, por ejemplo, un camino público. Siempre que sea posible, gestione los paseos para que corran de este a oeste, estos recibirán la mayor cantidad de luz solar, lo que ayudará a las plantas con flores, los insectos y los reptiles. Sin embargo, preste atención a la dirección del viento, ya que no desea crear un túnel de viento que eventualmente pueda causar daños a los árboles. Corta la parte central del paseo anualmente al final del verano para un acabado limpio, luego las áreas de césped más largas se pueden cortar en un ciclo de dos o tres años. Recuerde quitar todos los cortes de césped para evitar aumentar los niveles de nutrientes en los suelos del bosque de forma no natural.

Glades

Los claros son aberturas dentro de un bosque, por ejemplo, un área recientemente cubierta. Permiten que las flores silvestres y las especies de insectos florezcan en medio del bosque debido a la exposición a la luz solar y al calor. Sin embargo, los claros son aún mejores cuando están bordeados por grandes árboles para proporcionar algo de refugio. Recuerde quitar todos los cortes de césped cuando esté manejando, pero las ramitas, etc. se pueden apilar para proporcionar cobertura a los animales.

Para bosques grandes, las atracciones pueden tener hasta 20-30 m de ancho y un claro puede tener aproximadamente la mitad del tamaño de un campo de fútbol.

Vieiras

Una vieira es un semicírculo o un área en forma de D a lo largo del borde de un camino o paseo que ha sido despejado de árboles, lo que permite que crezcan matorrales, hierbas y pastos, creando un borde arbolado variado. Funcionan bien en bosques pequeños, paseos anchos o claros grandes donde es menos apropiado tapar el área mínima. Para beneficiarse del sol, es mejor colocar una vieira en el lado norte de un paseo este-oeste y en el lado sur de un bosque.

Madera muerta

Siempre que no haya riesgo de que un árbol caiga sobre alguien, dejar un árbol muerto o moribundo en pie puede realmente beneficiar a la vida silvestre de su bosque. La madera muerta proporcionará alimento a cientos de tipos de animales, hongos, líquenes y musgos. También proporcionará hogar a murciélagos, pájaros carpinteros y muchos invertebrados, como los escarabajos.

Si siente que le falta especialmente madera muerta, considere la posibilidad de "ladrar en anillo" los árboles no deseados. Cuando el árbol muerto caiga, resiste a romperlo. Un árbol entero será mejor para la vida silvestre que los que han sido cortados.

La maleza y la madera del desmonte y el monte bajo deben dejarse amontonadas o convertirse en setos muertos (montones de ramas y ramitas dispuestas para formar una barrera).

La madera muerta es brillante para todo tipo de vida silvestre. Los hongos ablandan la madera a través de la descomposición y las larvas de los escarabajos comienzan a masticarla. A su vez, proporcionan alimento a los pájaros carpinteros, que hacen nidos en la madera podrida. Mientras tanto, los agujeros que se forman donde las viejas ramas rotas se han podrido proporcionan grietas para que los murciélagos y los pájaros se posen.

Adelgazamiento

Los bosques recién plantados o los que no muestran signos de estar rebronados pueden requerir poco manejo continuo, aparte del raleo ocasional de árboles. Esto implica la eliminación de árboles pobres, débiles, enfermos o superpoblados para hacer que los árboles restantes sean más fuertes y resistentes. El aclareo también se puede utilizar para gestionar bosques descuidados donde la sombra densa ha reducido el crecimiento de flores silvestres y arbustos del bosque.

Saber más

Entonces, ¿eres dueño de un bosque? Conocer su madera y cuidarla. Un excelente folleto (gratuito) de 37 páginas que ofrece una amplia introducción a la mayoría de los aspectos del manejo de los bosques.

Woodlands: un manual práctico y otros manuales disponibles para comprar en Conservationhandbooks.com

Clarke, S.A., Green, D.G., Bourn, N.A. y Hoare, D.J. 2011. Manejo de bosques para mariposas y polillas. Conservación de mariposas, Wareham, Dorset.

Harmer, R. y Howe, J. 2003. Silvicultura y manejo de bosques de monte bajo. Comisión Forestal, Bristol.

Starr, C. 2013. Manejo de bosques: una guía práctica (segunda edición). Prensa Crowood, Marlborough, Wiltshire.

Symes, N. y Currie, F. 2005. Manejo de bosques para aves: una guía para el manejo de aves en declive en Inglaterra. Guías de gestión de RSPB, Sandy, Bedfordshire.


¿Qué mata a los árboles más grandes de los bosques tropicales?

Cómo y por qué mueren los árboles sigue siendo un misterio. Aunque sabemos qué puede matar a los árboles, nos cuesta identificar qué es lo que realmente mata a los árboles en la naturaleza. Superar esta brecha de conocimiento es un problema urgente ahora porque las tasas de mortalidad de árboles parecen estar aumentando. [Autores: E.M. Gora y A. Esquivel-Muelbert]

Colaboradores

Autor

Evan Gora

Earl S. Tupper Fellow Investigador, Smithsonian Tropical Research Institute Cary Institute of Ecosystem Studies

Autor colaborador

Adriane Esquivel Muelbert

Profesor de Ecología Forestal Global, Universidad de Birmingham

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Los árboles mitigan el cambio climático al absorber carbono de la atmósfera y almacenarlo como madera. La muerte de los árboles es el comienzo de un proceso que libera este carbono leñoso y lo transfiere de regreso a la atmósfera. A medida que aumentan las tasas de mortalidad de los árboles, esto limita la capacidad de los bosques para absorber y almacenar carbono. Por lo tanto, la muerte de los árboles es una pieza esencial del rompecabezas en los esfuerzos en curso para comprender el ciclo global del carbono, tanto ahora como en el futuro. Para ayudar a abordar esta brecha de conocimiento, revisamos los patrones de mortalidad de los árboles dependientes del tamaño y proporcionamos un marco de hipótesis para comprender e investigar estos patrones en nuestro artículo reciente: Implicaciones de la mortalidad de árboles dependiente del tamaño para la dinámica del carbono de los bosques tropicales.

Los bosques tropicales son un componente importante de esta ecuación. Los bosques tropicales contienen el 60% del carbono de la biomasa terrestre a pesar de que solo comprenden

10% de la superficie terrestre total. Los bosques tropicales húmedos intactos, es decir, los bosques que no son deforestados ni degradados por los seres humanos, son los que más contribuyen a este sumidero de carbono. Sin embargo, incluso estos bosques intactos están en peligro. Una red masiva de parcelas forestales ha revelado que las tasas de mortalidad de árboles también están aumentando en los bosques tropicales intactos.

Dentro de un bosque, no todos los árboles son igualmente importantes para el balance de carbono. A diferencia de la mayoría de los animales, los árboles continúan creciendo a lo largo de su vida, produciendo una enorme variación de tamaño dentro de una sola comunidad de árboles. Como resultado, el 1% más grande de árboles en un bosque contiene típicamente ca. 50% de la biomasa aérea y el carbono leñoso de ese bosque. En consecuencia, las consecuencias de la muerte de los árboles más grandes son desproporcionadamente importantes para las pérdidas de carbono en un bosque. Sin embargo, estos árboles grandes son raros y sabemos muy poco sobre ellos. Sabemos aún menos sobre lo que los mata.

Nuestros caminos se cruzaron porque ambos estábamos trabajando en la mortalidad de los árboles. Específicamente, hemos estado investigando la muerte de los árboles en los trópicos observando patrones a gran escala y el impacto de los rayos en la muerte de los árboles. A partir de este trabajo, ambos estábamos familiarizados con la lucha por sacar conclusiones sobre los impulsores de la muerte de los árboles más grandes, principalmente debido a su rareza y la naturaleza estocástica de la muerte de los árboles. Sin embargo, todavía no nos habíamos dado cuenta de la profundidad o alcance de este problema. Esto cambió cuando nos reunimos durante una sesión oral organizada (un tipo de simposio) en la conferencia de la Ecological Society of America en 2019. El objetivo de esta sesión fue resaltar los principales avances y desafíos para nuestra comprensión de la muerte de los grandes árboles tropicales. Las presentaciones en esta sesión revelaron que los desafíos superaron los avances. Esta sesión y nuestras conversaciones durante la conferencia nos ayudaron a darnos cuenta de lo poco que sabíamos realmente sobre los factores que impulsan la muerte de los árboles grandes.

Durante esa reunión, decidimos que necesitábamos analizar más detalladamente las causas de muerte de estos gigantes tropicales. A partir de enero de 2020, comenzamos a tener charlas regulares mientras revisábamos sistemáticamente la literatura relacionada con los patrones de mortalidad de árboles dependientes del tamaño. Nos centramos en los mecanismos físicos y fisiológicos de la mortalidad dependiente del tamaño para cada conductor y luego evaluamos su apoyo empírico. Sintetizando los datos existentes, poco a poco elaboramos un marco teórico de cómo las causas de la muerte de los árboles tropicales deberían variar según el tamaño de los árboles. Presentamos este marco y nuestra síntesis de la literatura a varios colegas para comentarios antes de enviarlo a Plantas de la naturaleza .

Based on the literature, our framework predicts that abiotic factors play a bigger role in tree death as tree size increases. However, the more we read about the topic the more it became clear that there is a lot of work to be done. Whilst our field is now starting to understand the role of droughts across the vast diversity of tropical trees, we know virtually nothing about the role biotic drivers, such as pathogens or herbivores, in the death of large tropical trees. Our goal now is to take this collaboration to the field and start testing the predictions from our framework to understand how the giants of tropical forests die.

This line of inquiry is a testament to the intellectual and professional benefits of keeping an open mind and attending symposia. We began this work with distinct perspectives and approaches to studying tropical tree mortality. Working together and combining our perspectives made this project possible and facilitated our intellectual development. We encourage other early career researchers to reach outside of their existing collaborative networks where they also may have positive experiences.

Evan Gora

Earl S. Tupper Fellow Research Fellow, Smithsonian Tropical Research Institute Cary Institute of Ecosystem Studies


1.1 Themes and Concepts of Biology

Biology is the science that studies life. What exactly is life? This may sound like a silly question with an obvious answer, but it is not easy to define life. For example, a branch of biology called virology studies viruses, which exhibit some of the characteristics of living entities but lack others. It turns out that although viruses can attack living organisms, cause diseases, and even reproduce, they do not meet the criteria that biologists use to define life.

From its earliest beginnings, biology has wrestled with four questions: What are the shared properties that make something “alive”? How do those various living things function? When faced with the remarkable diversity of life, how do we organize the different kinds of organisms so that we can better understand them? And, finally—what biologists ultimately seek to understand—how did this diversity arise and how is it continuing? As new organisms are discovered every day, biologists continue to seek answers to these and other questions.

Propiedades de la vida

All groups of living organisms share several key characteristics or functions: order, sensitivity or response to stimuli, reproduction, adaptation, growth and development, regulation/homeostasis, and energy processing. When viewed together, these eight characteristics serve to define life.

Pedido

Organisms are highly organized structures that consist of one or more cells. Even very simple, single-celled organisms are remarkably complex. Inside each cell, atoms make up molecules. These in turn make up cell components or organelles. Multicellular organisms, which may consist of millions of individual cells, have an advantage over single-celled organisms in that their cells can be specialized to perform specific functions, and even sacrificed in certain situations for the good of the organism as a whole. How these specialized cells come together to form organs such as the heart, lung, or skin in organisms like the toad shown in Figure 1.2 will be discussed later.

Sensitivity or Response to Stimuli

Organisms respond to diverse stimuli. For example, plants can bend toward a source of light or respond to touch (Figure 1.3). Even tiny bacteria can move toward or away from chemicals (a process called chemotaxis) or light (phototaxis). Movement toward a stimulus is considered a positive response, while movement away from a stimulus is considered a negative response.

Conceptos en acción

Watch this video to see how the sensitive plant responds to a touch stimulus.

Reproducción

Single-celled organisms reproduce by first duplicating their DNA, which is the genetic material, and then dividing it equally as the cell prepares to divide to form two new cells. Many multicellular organisms (those made up of more than one cell) produce specialized reproductive cells that will form new individuals. When reproduction occurs, DNA containing genes is passed along to an organism’s offspring. These genes are the reason that the offspring will belong to the same species and will have characteristics similar to the parent, such as fur color and blood type.

Adaptación

All living organisms exhibit a “fit” to their environment. Biologists refer to this fit as adaptation and it is a consequence of evolution by natural selection, which operates in every lineage of reproducing organisms. Examples of adaptations are diverse and unique, from heat-resistant Archaea that live in boiling hot springs to the tongue length of a nectar-feeding moth that matches the size of the flower from which it feeds. Adaptations enhance the reproductive potential of the individual exhibiting them, including their ability to survive to reproduce. Adaptations are not constant. As an environment changes, natural selection causes the characteristics of the individuals in a population to track those changes.

Growth and Development

Organisms grow and develop according to specific instructions coded for by their genes. These genes provide instructions that will direct cellular growth and development, ensuring that a species’ young (Figure 1.4) will grow up to exhibit many of the same characteristics as its parents.

Regulation/Homeostasis

Even the smallest organisms are complex and require multiple regulatory mechanisms to coordinate internal functions, such as the transport of nutrients, response to stimuli, and coping with environmental stresses. For example, organ systems such as the digestive or circulatory systems perform specific functions like carrying oxygen throughout the body, removing wastes, delivering nutrients to every cell, and cooling the body.

To function properly, cells require appropriate conditions such as proper temperature, pH, and concentrations of diverse chemicals. These conditions may, however, change from one moment to the next. Organisms are able to maintain internal conditions within a narrow range almost constantly, despite environmental changes, through a process called homeostasis or “steady state”—the ability of an organism to maintain constant internal conditions. For example, many organisms regulate their body temperature in a process known as thermoregulation. Organisms that live in cold climates, such as the polar bear (Figure 1.5), have body structures that help them withstand low temperatures and conserve body heat. In hot climates, organisms have methods (such as perspiration in humans or panting in dogs) that help them to shed excess body heat.

Energy Processing

All organisms (such as the California condor shown in Figure 1.6) use a source of energy for their metabolic activities. Some organisms capture energy from the Sun and convert it into chemical energy in food others use chemical energy from molecules they take in.

Evolución

The diversity of life on Earth is a result of mutations, or random changes in hereditary material over time. These mutations allow the possibility for organisms to adapt to a changing environment. An organism that evolves characteristics fit for the environment will have greater reproductive success, subject to the forces of natural selection.

Levels of Organization of Living Things

Living things are highly organized and structured, following a hierarchy on a scale from small to large. The atom is the smallest and most fundamental unit of matter that retains the properties of an element. It consists of a nucleus surrounded by electrons. Atoms form molecules. A molecule is a chemical structure consisting of at least two atoms held together by a chemical bond. Many molecules that are biologically important are macromolecules , large molecules that are typically formed by combining smaller units called monomers. An example of a macromolecule is deoxyribonucleic acid (DNA) (Figure 1.7), which contains the instructions for the functioning of the organism that contains it.

Conceptos en acción

To see an animation of this DNA molecule, click here.

Some cells contain aggregates of macromolecules surrounded by membranes these are called organelles . Organelles are small structures that exist within cells and perform specialized functions. All living things are made of cells the cell itself is the smallest fundamental unit of structure and function in living organisms. (This requirement is why viruses are not considered living: they are not made of cells. To make new viruses, they have to invade and hijack a living cell only then can they obtain the materials they need to reproduce.) Some organisms consist of a single cell and others are multicellular. Cells are classified as prokaryotic or eukaryotic. Prokaryotes are single-celled organisms that lack organelles surrounded by a membrane and do not have nuclei surrounded by nuclear membranes in contrast, the cells of eukaryotes do have membrane-bound organelles and nuclei.

In most multicellular organisms, cells combine to make tissues , which are groups of similar cells carrying out the same function. Organs are collections of tissues grouped together based on a common function. Organs are present not only in animals but also in plants. An organ system is a higher level of organization that consists of functionally related organs. For example vertebrate animals have many organ systems, such as the circulatory system that transports blood throughout the body and to and from the lungs it includes organs such as the heart and blood vessels. Organisms are individual living entities. For example, each tree in a forest is an organism. Single-celled prokaryotes and single-celled eukaryotes are also considered organisms and are typically referred to as microorganisms.

Visual Connection

Which of the following statements is false?

  1. Tissues exist within organs which exist within organ systems.
  2. Communities exist within populations which exist within ecosystems.
  3. Organelles exist within cells which exist within tissues.
  4. Communities exist within ecosystems which exist in the biosphere.

All the individuals of a species living within a specific area are collectively called a population . For example, a forest may include many white pine trees. All of these pine trees represent the population of white pine trees in this forest. Different populations may live in the same specific area. For example, the forest with the pine trees includes populations of flowering plants and also insects and microbial populations. A community is the set of populations inhabiting a particular area. For instance, all of the trees, flowers, insects, and other populations in a forest form the forest’s community. The forest itself is an ecosystem. An ecosystem consists of all the living things in a particular area together with the abiotic, or non-living, parts of that environment such as nitrogen in the soil or rainwater. At the highest level of organization (Figure 1.8), the biosphere is the collection of all ecosystems, and it represents the zones of life on Earth. It includes land, water, and portions of the atmosphere.

The Diversity of Life

The science of biology is very broad in scope because there is a tremendous diversity of life on Earth. The source of this diversity is evolution , the process of gradual change during which new species arise from older species. Evolutionary biologists study the evolution of living things in everything from the microscopic world to ecosystems.

In the 18th century, a scientist named Carl Linnaeus first proposed organizing the known species of organisms into a hierarchical taxonomy. In this system, species that are most similar to each other are put together within a grouping known as a genus. Furthermore, similar genera (the plural of genus) are put together within a family. This grouping continues until all organisms are collected together into groups at the highest level. The current taxonomic system now has eight levels in its hierarchy, from lowest to highest, they are: species, genus, family, order, class, phylum, kingdom, domain. Thus species are grouped within genera, genera are grouped within families, families are grouped within orders, and so on (Figure 1.9).

The highest level, domain, is a relatively new addition to the system since the 1970s. Scientists now recognize three domains of life, the Eukarya, the Archaea, and the Bacteria. The domain Eukarya contains organisms that have cells with nuclei. It includes the kingdoms of fungi, plants, animals, and several kingdoms of protists. The Archaea, are single-celled organisms without nuclei and include many extremophiles that live in harsh environments like hot springs. The Bacteria are another quite different group of single-celled organisms without nuclei (Figure 1.10). Both the Archaea and the Bacteria are prokaryotes, an informal name for cells without nuclei. The recognition in the 1970s that certain “bacteria,” now known as the Archaea, were as different genetically and biochemically from other bacterial cells as they were from eukaryotes, motivated the recommendation to divide life into three domains. This dramatic change in our knowledge of the tree of life demonstrates that classifications are not permanent and will change when new information becomes available.

In addition to the hierarchical taxonomic system, Linnaeus was the first to name organisms using two unique names, now called the binomial naming system. Before Linnaeus, the use of common names to refer to organisms caused confusion because there were regional differences in these common names. Binomial names consist of the genus name (which is capitalized) and the species name (all lower-case). Both names are set in italics when they are printed. Every species is given a unique binomial which is recognized the world over, so that a scientist in any location can know which organism is being referred to. For example, the North American blue jay is known uniquely as Cyanocitta cristata. Our own species is Homo sapiens.

Conexión Evolution

Carl Woese and the Phylogenetic Tree

The evolutionary relationships of various life forms on Earth can be summarized in a phylogenetic tree. A phylogenetic tree is a diagram showing the evolutionary relationships among biological species based on similarities and differences in genetic or physical traits or both. A phylogenetic tree is composed of branch points, or nodes, and branches. The internal nodes represent ancestors and are points in evolution when, based on scientific evidence, an ancestor is thought to have diverged to form two new species. The length of each branch can be considered as estimates of relative time.

In the past, biologists grouped living organisms into five kingdoms: animals, plants, fungi, protists, and bacteria. The pioneering work of American microbiologist Carl Woese in the early 1970s has shown, however, that life on Earth has evolved along three lineages, now called domains—Bacteria, Archaea, and Eukarya. Woese proposed the domain as a new taxonomic level and Archaea as a new domain, to reflect the new phylogenetic tree (Figure 1.11). Many organisms belonging to the Archaea domain live under extreme conditions and are called extremophiles. To construct his tree, Woese used genetic relationships rather than similarities based on morphology (shape). Various genes were used in phylogenetic studies. Woese’s tree was constructed from comparative sequencing of the genes that are universally distributed, found in some slightly altered form in every organism, conserved (meaning that these genes have remained only slightly changed throughout evolution), and of an appropriate length.

Branches of Biological Study

The scope of biology is broad and therefore contains many branches and sub disciplines. Biologists may pursue one of those sub disciplines and work in a more focused field. For instance, molecular biology studies biological processes at the molecular level, including interactions among molecules such as DNA, RNA, and proteins, as well as the way they are regulated. Microbiology is the study of the structure and function of microorganisms. It is quite a broad branch itself, and depending on the subject of study, there are also microbial physiologists, ecologists, and geneticists, among others.

Another field of biological study, neurobiology, studies the biology of the nervous system, and although it is considered a branch of biology, it is also recognized as an interdisciplinary field of study known as neuroscience. Because of its interdisciplinary nature, this sub discipline studies different functions of the nervous system using molecular, cellular, developmental, medical, and computational approaches.

Paleontology, another branch of biology, uses fossils to study life’s history (Figure 1.12). Zoology and botany are the study of animals and plants, respectively. Biologists can also specialize as biotechnologists, ecologists, or physiologists, to name just a few areas. Biotechnologists apply the knowledge of biology to create useful products. Ecologists study the interactions of organisms in their environments. Physiologists study the workings of cells, tissues and organs. This is just a small sample of the many fields that biologists can pursue. From our own bodies to the world we live in, discoveries in biology can affect us in very direct and important ways. We depend on these discoveries for our health, our food sources, and the benefits provided by our ecosystem. Because of this, knowledge of biology can benefit us in making decisions in our day-to-day lives.

The development of technology in the twentieth century that continues today, particularly the technology to describe and manipulate the genetic material, DNA, has transformed biology. This transformation will allow biologists to continue to understand the history of life in greater detail, how the human body works, our human origins, and how humans can survive as a species on this planet despite the stresses caused by our increasing numbers. Biologists continue to decipher huge mysteries about life suggesting that we have only begun to understand life on the planet, its history, and our relationship to it. For this and other reasons, the knowledge of biology gained through this textbook and other printed and electronic media should be a benefit in whichever field you enter.

Conexión profesional

Forensic Scientist

Forensic science is the application of science to answer questions related to the law. Biologists as well as chemists and biochemists can be forensic scientists. Forensic scientists provide scientific evidence for use in courts, and their job involves examining trace material associated with crimes. Interest in forensic science has increased in the last few years, possibly because of popular television shows that feature forensic scientists on the job. Also, the development of molecular techniques and the establishment of DNA databases have updated the types of work that forensic scientists can do. Their job activities are primarily related to crimes against people such as murder, rape, and assault. Their work involves analyzing samples such as hair, blood, and other body fluids and also processing DNA (Figure 1.13) found in many different environments and materials. Forensic scientists also analyze other biological evidence left at crime scenes, such as insect parts or pollen grains. Students who want to pursue careers in forensic science will most likely be required to take chemistry and biology courses as well as some intensive math courses.


Introducción

Resprouting provides resilience to fire and allows plants to persist in pyrogenic ecosystems. When aboveground stems are killed by fire (i.e., topkilled), species that are able to resprout generate new biomass from plant parts that survive fire [1], [2] such as basal buds, lignotubers, rhizomes, or the root collar [3], [4]. Resprouting ability and resprout biomass [5]–[7] are influenced by the size of the belowground bud bank [8], the pool of belowground resources (e.g., carbohydrates and nutrients [9]–[14]), and pre-fire plant size [15], [16].

In frequently burned ecosystems, resprouting species are subjected to repeated cycles of topkill and resprouting [17], so persistence depends on the ability of plants to recover their pre-fire size to maintain a balance between biomass loss and recovery [13], [18]. Resprout height and diameter are positively correlated with pre-fire stem height and diameter [16], [19], [20], with the relationship between pre- and post-fire size fitting a curvilinear scaling function [18]. This “resprout curve” illustrates the balance between biomass loss and recovery and determines the equilibrium size (i.e., where pre-fire and post-fire size are equal) upon which plants will converge over multiple fire cycles ([18] Figure 1A ). Although resprout size is correlated with pre-fire size [16], [19], [20], large plants often recover their pre-fire size more slowly than small plants [18], [21]. This “recovery curve” is a negative curvilinear relationship between pre-fire size and the ratio of post- to pre-fire size ( Figure 1B ).

(A) Differences in resprout curves that could arise from inclusion of all stems of multi-stemmed trees. Stars indicate the equilibrium size that develops over multiple fire cycles that corresponds to the point at which biomass loss is equal to biomass recovery (i.e., intersects with the 1𢍡 line following [18]). (B) Recovery curves that correspond with resprout curves. (C) Illustration of the transformation of resprout curves to a logarithmic scale. (D) Illustration of the transformation of recovery curves to a logarithmic scale. We assessed shifts in resprout and recovery curves by testing for differences in the slopes and y-intercepts of the log10-transformed relationships between maximum and total size and size recovery.

Studies on the relationship between pre- and post-fire size and the size dependency of post-fire recovery, however, often focus only on the largest pre-fire stem and largest resprout [16], [18], [19] even though many resprouting species are multi-stemmed before and/or after fire (e.g., [22]–[24]). In fact, the number of resprouts is correlated with the number of stems pre-fire [20], [25], [26]. Allocation of biomass to multiple stems, rather than one stem, may be beneficial due to limitations on maximum stem height and growth rates [27]–[29] and the improvement in competitive success conferred by a large crown volume [30]. If the curvilinear nature of resprout and recovery curves is a consequence of limitations on maximum stem growth rates [28], [31], then this limitation could be overcome by producing multiple stems.

Accounting for all stems of multi-stemmed resprouting species, therefore, may cause an upward shift in resprout ( Figure 1A ) and recovery ( Figure 1B ) curves. An upward shift in the resprout curve would indicate that individual plants are able to maintain a greater biomass (i.e., a greater equilibrium plant size) with frequent burning. Consequently, larger individuals would be able to recover their pre-fire size. In this case, production of multiple stems could increase the ability of plants to escape a suppressed state of repeated topkill and resprouting [17], [32], [33] during a longer fire free interval. Alternatively, accounting for all stems could lead to a change from a curvilinear to linear relationship between pre- and post-fire size and size recovery, indicating that curvilinearity is not a fundamental property of resprouting. Regardless, understanding the impact of multiple stems on resprout and recovery curves is important because the ability of individual plants to recover biomass lost during fire allows for persistence with repeated burning [13].

We assessed resprouting success and the size dependency of volume and biomass recovery after complete loss of aboveground biomass. Specifically, we coppiced aboveground stems – as has been done in other studies to simulate fire-induced topkill [6], [14], [34], [35] – of six tree species that occur in the pyrogenic longleaf pine savannas and adjacent stream-head pocosins of the southeastern United States [36], [37]. To test the hypothesis that accounting for all stems of multi-stemmed resprouting species causes a shift in resprout and recovery curves, we measured all stems pre-coppicing and all resprouts. We assessed possible shifts in resprout and recovery curves by testing for differences in the slopes and y-intercepts of the log-transformed relationships between pre-coppicing and resprout size (i.e., volume and biomass) of the largest stem (maximum size) and all stems (total size Figures 1C and 1D ).


Evolución

Por qué human beings look a bit like monkey or apes ? Why are dolphins good swimmers? Why do giraffes have long necks ? The answer to all these questions is evolution. Evolution is the way life changes through time.

All living things are conectado together like sucursales in a tree. Plants and animals are related to one another through their ancestors. For example, we Cuota a common ancestor with gorillas, dogs or even champiñones.

Evolution shows us how and why all living things change over a certain period of time.

Evidence of Evolution

We cannot watch changes in life directly. Ellos tener lugar over thousands or millions of years. Sin embargo, científicos cannot find prueba that these changes have taken place. Importante evidencia for evolution comes from fossils, los sobras de ancient vida. When animals or plants die they are pressed into sand or clay. Over millions of years rocks are formed.

Científicos have found out that different fossils are found in rocks of different ages. For example, the oldest rocks of our earth are about 3.8 billion years old. Ellos Contiene no fossils because there was probably no life at that time. Fossils of bacteria aparecer in rocks that are about 3.5 billion years old. Fish , reptil y mammal fossils appear in younger rocks. Human fossils are found only in the youngest and highest rock capas.

Fossils also show that cierto groups of animals have evolucionado from other groups. Amphibians evolved from fish that could breathe air and move on land. They had legs but also escamas y un aleta.

Birds probably evolucionado from dinosaurs. The archaeopteryx was an animal that had feathers like a bird and could fly. It also had teeth, garras on its wings and a esqueleto that looked like a meat-eating dinosaur.

But even without fossils there is other prueba which shows that evolution has taken place. Different especies often have similar features which they probably got from a common ancestor. For example the front extremidades de lagartos, birds, bats and humans are very much alike. They have one bone in the upper arm, two in the antebrazo, muñeca bones and five fingers.

Living creatures might also have estructuras that they have heredado desde un antepasado but have become useless. They don't need them any more. Pythons, for example, have the permanece of back leg bones, but snakes do not have such legs. los apéndice was used by animals that ate only plants but in our bodies these organs have become useless.

The way in which different species occur all over the world also gives us evidencia for evolution. Similar species, for example, are found together in cierto áreas. All types of kangaroos are found in Australia. This is because the kangaroos' ancestors also lived there.

Plants and animals do not always live in ideal places. Tropical ocean islands, for example, are ideal places for frogs to live, but no frogs are found there. This is because the frogs' ancestors lived on the continente and could not get to ocean islands far away.

How evolution happens

Natural selection

Although we are all human beings, each one of us is different. We all belong to the same especies but there are never two people on earth who are exactly the same. We are like our parents because we inherit certain features de ellos.

Because there is not always enough food for animals and plants to eat they competir against each other in order to sobrevivir. Algunos individuos are better than others because they have certain advantages. Sobre promedio , those that are better or stronger will sobrevivir. los ventajas that they have are then transmitido to their children and as time goes on these caracteristicas estarán transmitido al whole species. We call this natural selection.

Ejemplo : In 1977 no rain fell on the Galapagos Islands. Food became very scarce and many of the island's pinzones murió. They normally ate small semillas that were lying on the ground. Biologists observed ese pinzones with larger beaks fueron capaces de sobrevivir because they could eat larger and harder semillas ese pinzones with smaller beaks couldn't open. In the fight for food large-beaked birds had a great ventaja. Después de la drought terminó biologists found out that the next generations of pinzones were larger than the ones before.

Genetics and Inheritance

Hoy dia, científicos know that a molecule called DNA has all the information which controls the way life will desarrollar. This information is stored en genes y el estructura de genes is called the genetic code.

When a male and female have children the male esperma and the female egg join together to a soltero cell with two genetic codes, one colocar from the mother and one colocar from the father. A baby then develops from this cell. This is how we get certain features from our parents.

Sometimes parts of the genetic code change by accident. We call this mutación. Some mutations in genes are dangerous , others may be an ventaja. In the example of the birds, the larger beaks eran un mutación that was good for the whole species.

Adaptación

Sometimes animals and plants fit beautifully into the world around them. The Arctic fox, for example, is adapted to the polar ice in the far north. It has a thick piel that helps it stay warm and the white colour makes it harder for enemigos to see . With its hairy feet it can walk more easily in the snow.

Giraffes also got used to the world they live in. Antiguo giraffes normally did not have long necks, but those that did were able to find more food because they could alcanzar the leaves of the trees . Longer-necked giraffes had more babies than others and as a result ellos desarrollado into the tallest land animals in the world.

Adaptaciones pueden porque plants or animals to look alike even if they are not closely related. The bodies of sharks and dolphins are similar, but the shark is a fish and the dolphin a mamífero.

Speciation

Speciation happens when one species divides itself into two or more new especies. This happens, for example, when the same group of animals or plants live in different places. Sometimes species migrate to new habitats. En otros casos un población may be divided by natural disasters igual que floods or volcanic eruptions.

Cuando especies están apartado they don't have contact with each other any more and they desarrollar in separate ways. As time goes on the two groups become more and more different, simply because they live in different habitats maybe with more or less food or a hotter or cooler climate. If they get together again they cannot have babies any more because they are completely different.

Speed of evolution

How fast does evolution happen ? Sometimes it ocurre muy rápidamente. In only a few decades insects evolucionado that were able to survive insecticides. Viruses also desarrollar rápidamente. The AIDS virus was unknown before the 1980s.

Algunos animales evolve very slowly for millions of years and then change occurs muy rápidamente.

Evolución humana

Fossils show that many especies which are now extinct belong to the same family as we humans do&mdash Homo sapiens. The oldest members of this family are primates that lived in Africa a few million years ago. They were able to walk upright and had a cerebro that was a bit bigger than that of an ape.

Charles Darwin

Charles Darwin was an English scientist who studied nature. In his famous book "On the Origen of Species " he reclamado that all living plants and animals desarrollado from earlier forms of life.

Darwin was born in England in 1809 . His father was a doctor and his mother died when he was 8 years old. A pesar de que Darwin was interested in nature, he was sent to a university to study medicine, but he didn't do well there.

In 1831 Charles Darwin was invitado para navegar on the HMS Beagle to study natural history. los voyage lasted for five years and took Darwin to the Galapagos Islands and other places on the western coast of South America. There he studied fossils in old rocks and noticed that there was a conexión between them and plant and animal life. As time went on he desarrollado his theory of seleccion natural. Those plants and animals that encajar better into their medio ambiente pueden sobrevivir better and produce more descendencia.

When his book was publicado eso causado a lot of discussion but in a short time it was aceptado por científicos alrededor del mundo.


Dendrochronology: What Tree Rings Tell Us About Past and Present

Dendrochronology is the study of data from tree ring growth. Due to the sweeping and diverse applications of this data, specialists can come from many academic disciplines. There are no degrees in dendrochronology because though it is useful across the board, the method itself is fairly limited. Most people who enter into studying tree rings typically come from one of several disciplines:

  • Archaeology - for the purpose of dating materials and artefacts made from wood. When used in conjunction with other methods, tree rings can be used to plot events.
  • Chemists - Tree rings are the method by which radiocarbon dates are calibrated.
  • Climate Science - particularly in the field of palaeoclimatology where we can learn about the environmental conditions of the past, locally or globally, based on what the tree rings are telling us. By extension, this can also teach us about climate change in the future
  • Dendrology - which also includes forestry management and conservation. Dendrologists are tree scientists and examine all aspects of trees (1). Tree rings can tell them about the present local climate

Though dendrochronology also has uses for art historians, medieval studies graduates, classicists, ancient and historians due to the necessity to date some of the materials that the fields will be handling in their research projects. Typically, a bachelor's degree in any of the above disciplines are enough to study the data that comes out of dendrochronology.


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