Descripción anatómica de la madera de cuarenta especies del bosque alto-andino en Guasca, Cundinamarca

Colombia Forestal, Diciembre del 2007 vol:10 nro:20 pág:180-206

Descripción anatómica de la madera de cuarenta especies del bosque Alto-Andino en Guasca, Cundinamarca ₁

Diana Carolina Grande Pulido

Ingeniera Forestal, Universidad Distrital Francisco José de Caldas. cedrella@gmail.com

César Polanco Tapia

Docente Coordinador Laboratorio de Tecnología de Maderas e Industria Forestal de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas. cpolanco@udistrital.edu.co

Resumen

Los bosques alto-andinos de Colombia contienen una valiosa riqueza lorística que no ha sido totalmente estudiada. Particularmente, la madera es uno de los aspectos menos investigados, por lo menos para el caso nacional. Se realizó un estudio anatómico comparativo de la madera de 40 especies de un bosque alto-andino en Guasca, Cundinamarca. Las especies se identificaron previamente a nivel dendrológico en una investigación titulada "Caracterización Florística, Estructural, Diversidad y Ordenación de la vegetación arbórea" llevada a cabo en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas en el 2003 (Avella & Rodríguez 2003). Se presenta la caracterización e identificación xiloanatómica tanto macro como microscópica de 40 especies de las cuales una pertenece a la clase Gimnospermas y las restantes a la clase Angiospermas, y se encuentran agrupadas en 32 géneros y 23 familias. Para las asociaciones encontradas, la asociación Ocoteo callophyllae Weinmannietum pinnatae incluye 11 especies pertenecientes a 9 géneros y 7 familias. En la asociación Clusio multilorae Weinmannietum balbisianae se encontraron 7 especies de igual número de géneros y familias. Las restantes 22 especies, hacen parte del grupo clasificado como de amplia distribución en bosque alto andino. La descripción presenta el nombre cientíico (especie y familia) y el nombre común de cada especie, así como la ilustración de los planos transversal, tangencial y radial de cada madera.

Palabras clave: caracterización anatómica, asociación vegetal, características macroscópicas y microscópicas, madera, plano transversal, tangencial y radial.

Abstract

High Andean forests of Colombia contain a valuable loristical richness that has not been totally studied. Particularly, wood is a poorly investigated aspect, at least for the national case. We developed a comparative anatomical study of the wood of 40 high-Andean forest tree species in Guasca, Cundinamarca. These species were previously identified during research of the Universidad Distrital aimed at characterizing the loristic composition, the structure and ordering the arboreal vegetation at the same site (Avella & Rodriguez 2003). We present a macro and microscopical characterization and xyloanatomical identification of the 40 species, one Gymnosperm and 39 Angiosperms, including 23 families and 32 genera. Of the associations described, the Ocoteo callophyllae Weinmannietum pinnatae association included 11 species belonging to nine genera and seven families. Seven species of equal number of genera and families belong to the association Clusio multilorae Weinmannietum balbisianae. The remaining 22 species correspond to a group of wide distribution species along the high Andean Forest. The description consists of the scientific and common name of each species as well as the cross, tangential and radial section of each wood.

Key words: anatomical characterization, plant association, macroscopic and microscopic characteristics, wood, cross, tangential and radial section.

INTRODUCCIÓN

En Colombia los bosques andinos ocupan un área cercana al 8% (Mora & Sturm 1994) aunque existen grandes vacíos de información respecto al conocimiento de sus maderas. Por esta razón y ante el deterioro de dichos ecosistemas por actividades extractivas y cambios en el uso del suelo, la identificación y caracterización anatómica de las maderas del bosque alto-andino se presenta como una contribución para resolver dicho vacío en esta área de las ciencias forestales.

De igual manera, la caracterización anatómica de la madera de una especie constituye el punto de partida para diversas investigaciones, que conlleven por ejemplo, a conocer el funcionamiento de los organismos vegetales, su comportamiento asociativo y su relación con el medio ambiente. Es por esta razón que nos interesa presentar de manera integral la anatomía de árboles de bosque alto andino, complementado con fotografías de la madera y foto-micrografías de los planos anatómicos de las mismas.

ANTECEDENTES

Desde hace mucho tiempo se han realizado trabajos descriptivos de la anatomía de maderas a nivel macro y microscópico, la mayoría de ellos acompañados de claves de identificación y otros más antiguos con propósitos de clasificación. De los autores más relevantes se puede mencionar a Corothie (1948), quien realizó una compilación de las características macro y microscópicas de común ocurrencia en la madera, organizada por familias y géneros, presentando fotografías y deiniciones de las características que describe. Kribs (1950) presenta la descripción anatómica, clave de identificación y usos posibles de 419 maderas comercializadas en América. Otros trabajos además incluyen la determinación de las propiedades isico-mecánicas, tal como el trabajo de Barghoorn et al. (1967), el cual estudia 41 Especies Maderables de la Región del CarareOpón. De igual manera Morris y Rey (1974) realizaron un estudio de las propiedades anatómicas y físico-mecánicas de 14 maderas colombianas, presentando una clave macro y microscópica de identificación. El estudio de la JUNAC (1981) presenta la descripción general y anatómica macro y microscópica de 105 maderas de los países del Grupo Andino. Posteriormente, Rodríguez (1988) realizó la caracterización anatómica macro y microscópica de 120 especies latifoliadas, complementado con claves macro y microscópicas para la identificación de las especies, el cual constituye uno de los estudios más completos en nuestro medio. Por último, una de las investigaciones más recientes es la de Aya et al. (1997) quienes estudiaron algunas maderas comercializadas en Santa fe de Bogotá con los nombres de cedro y guayacán.

En cuanto a las especies que se caracterizan en esta investigación, se encontraron algunos estudios como el de Metcalfe & Chalk (1950, cit. en Inside Wood 2004) quienes describen la anatomía de la especie Tibouchina lepidota (Bonpl.) Baill. Igualmente, la especie Oreopanax loribundum Decne & Planch, fué descrita por Oskolski (1996, cit. en Inside Wood 2004).

Por su parte, Sosef et al. (1998, cit. en Inside Wood 2004) describen la estructura anatómica de Weinmannia pinnata L. Adicionalmente, se describe la especie Clethra lanata, Mart. & Gal. en la página InsideWood (2004). Recientemente, León & Espinoza de Pernia (2000) realizaron el estudio anatómico de siete especies del género Beilschmiedia , LAURACEAE, donde se describe la anatomía de la madera de Beilschmiedia pendula (Sw.) Hemsl. De igual manera, León (2003) realizó el estudio anatómico de la madera de nueve especies del género Cordia L, BORAGINACEAE en Venezuela, en el cual caracterizó la especie Cordia lanata Kunth.

Finalmente, Arevalo & Londoño (2005) realizaron la caracterización anatómica macro y microscópica de la especie Podocarpus oleifolius D. Don ex Lamb.

DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO

El área de estudio se encuentra aledaña a la Reserva Forestal Cárpatos, al extremo oriental de Municipio de Guasca, Cundinamarca, en la Vereda Potreritos, ubicada al sur de Guatavita y al occidente de Junín. El área se ubica entre los 2.600 y 3.000 msnm La temperatura media anual reportada por Corpoguavio (2000, cit. por Avella & Rodríguez 2005), es aproximadamente de 12°C. La precipitación media anual es de 1.772 mm. Se presentan lluvias en todos los meses del año, con mayor intensidad entre los meses de abril a septiembre y una época más seca en diciembre y enero. Los valores máximos de precipitación se presentan entre junio y julio y los mínimos en enero. Según la clasificación de Zonas de Vida de Holdridge (1979), este territorio está localizado en la zona de vida Bosque húmedo montano bajo (bh-MB) (Avella y Rodríguez 2005).

OBJETIVO

Realizar la descripción anatómica de la madera de 40 especies del bosque alto-andino ubicado en Guasca, Cundinamarca.

METODOLOGÍA RECOLECCION DE MATERIAL VEGETAL

Se recolectaron muestras de madera en diversas veredas aledañas a la Reserva Forestal Cárpatos en el municipio de Guasca, Cundinamarca, donde se realizó un estudio previo llamado "Caracterización Florística, Estructural, Diversidad y Ordenación de la vegetación arbórea de la Reserva Forestal Cárpatos" (Avella & Rodríguez 2005) tomado como base para la presente investigación, especialmente en lo relativo a las asociaciones vegetales y a las especies presentes en el área.

De esta manera, se obtuvieron 40 muestras en forma de cilindro, con dos repeticiones para cada especie, con una altura de 15 cm y un diámetro entre 10 y 15 cm. Para la elaboración de la xiloteca se obtuvieron tablillas con dimensiones de 10 cm de largo por 5 cm de ancho y 1.5 cm de espesor, anatómicamente bien orientadas según los lineamientos deinidos por el Laboratorio de Tecnología de Maderas "José Anatolio Lastra Rivera.

MONTAJES PARA MICROSCOPÍA

La elaboración de montajes para microscopía se realizó siguiendo la metodología planteada por Aya et al. (1997) que se resume a continuación. De cada especie se obtuvieron seis probetas correctamente orientadas de acuerdo a los tres planos de la madera, cada una de las cuales tenía una sección transversal cuadrada de 2 cm de lado. Para lograr su hidratación, las probetas fueron colocadas por separado en frascos con agua destilada e hipoclorito de sodio al 1% durante un periodo aproximado de dos semanas. El ablandamiento se efectuó hirviendo las probetas en agua destilada durante dos horas aproximadamente. Posteriormente, se realizaron cortes de cada una de las tres secciones: transversal, tangencial y radial en el micrótomo Reichert. El ángulo de la cuchilla se calibró de acuerdo con la especie, dependiendo de la densidad, dureza y espesor deseado. Dichos cortes se sumergieron por un periodo de 2 a 10 minutos en solución de fuschina básica al 1% en agua destilada. Cada corte fue observado al microscopio hasta obtener el adecuado y luego se realizó inmersión durante 10 minutos en solución de ácido pícrico saturado en agua destilada. Con el objeto de deshidratar los cortes, fueron pasados sucesivamente y durante periodos de 10 minutos para cada inmersión, en soluciones de etanol en concentraciones del 25%, 50%, 75% y 100%; inalizando el proceso con una solución de etanol-xilol 1:1. Posteriormente, las muestras se mantuvieron en xilol puro hasta el momento del montaje. El montaje de las placas se realizó dejando caer una gota de bálsamo del Canadá sobre una lámina portaobjetos en donde previamente se colocaron los cortes de las tres secciones, perfectamente cortados y orientados; luego se selló con una laminilla, inmediatamente se colocaron las placas en la estufa a una temperatura de 103+/-2°C, durante 24 horas.

CARACTERIZACIÓN ANATÓMICA

La caracterización macroscópica de la madera se realizó mediante observación directa con la ayuda de una lupa 10X. La observación microscópica se realizó con ayuda del microscopio Carl Zeiss y óptica Zeiss, según el protocolo No. 14 del Laboratorio de Tecnología de Maderas José Anatolio Lastra Rivera. Con base en estas descripciones se procedió a la elaboración de la base de datos, que contiene la descripción macro y microscópica de cada una de las especies resultantes, así como la fotografía de la respectiva tablilla y la foto-micrografía de los cortes transversal, radial y tangencial.

RESULTADOS

Las Tablas 1, 2, 3 y 4 presentan la descripción macro y microscópica de la madera de las especies estudiadas, la cual se complementa con las fotografías que muestran la madera en su sección tangencial y foto-micrografías de los tres planos anatómicos. Para optimizar el espacio, las características de las especies se presentan en tablas y las fotografías se presentan posteriormente identificadas con un número que va ligado a las descripciones para su fácil correlación.

Teniendo en cuenta los resultados del estudio de Avella & Rodríguez (2003), las especies que pertenecen a la Asociación Clusio multilorae - Weinmannietum balbisianae son las codificadas con los números 7, 12, 14, 16, 30, 31 y 40, mientras que a la Asociación Ocoteo callophyllae- Weinmannietum pinnatae pertenecen las especies Nos. 2, 17, 20, 21, 22, 23, 27, 28, 29, 33 y 35. Las restantes 22 especies hacen parte del grupo de amplia distribución y por lo tanto se encuentran temporal y espacialmente en las dos asociaciones anteriores.

IMÁGENES DE LA MADERA Y PLANOS ANATÓMICOS DE LAS ESPECIES ESTUDIADAS

A continuación se presentan las imágenes obtenidas para cada una de las especies caracterizadas. A cada una se le tomó una fotografía del plano tangencial de la madera la cual se presenta a tamaño real. Además se tomaron tres foto-micrografías correspondientes a los tres planos de la madera que se presentan con un aumento de 400x.

DISCUSIÓN

La importancia de este estudio, respecto al aporte para el conocimiento de las especies del bosque alto-andino radica en el hecho de que de las 40 especies estudiadas, tan solo se encontró la madera de siete de ellas caracterizada anatómicamente en otros estudios, tal como se mencionó en los antecedentes. La madera de las especies restantes probablemente son descritas anatómicamente por primera vez en este estudio.

Aunque el objeto de la presente publicación tiene interés eminentemente descriptivo, al comparar nuestros resultados con los de otros estudios, se encontraron resultados interesantes. De este modo, León & Espinoza de Pernía (2000) encontraron que las características macroscópicas de la especie Beilschmiedia pendula (Sw.) Hemsl son básicamente las mismas, aunque con variación en el color, pues se sabe que puede variar de un individuo a otro de la misma especie e incluso dentro del mismo individuo. En cuanto a las características microscópicas, contrario al presente estudio, León & Espinoza de Pernía (2000) registran la presencia de tílides en los poros y describen la presencia de parénquima en bandas, lo cual se compara con lo encontrado en este estudio. Adicionalmente, ellos encontraron parénquima paratraqueal vasicéntrico, aliforme de ala corta, conluente y marginal. En cuanto a los radios, encontraron además de los heterogéneos tipo IFI y IFII, radios homogéneos de células erectas. Además, a diferencia del presente estudio, airman no encontrar células envolventes aunque si presencia de células oleíferas. Como se observa, León & Espinoza de Pernía (2000) coinciden en casi todos los aspectos deinidos en el presente estudio, y aportan características adicionales pero no contrarias, lo que significa que estos estudios no se contradicen. Los caracteres adicionales pueden ser resultado de una observación en un corte de madera de área mayor, de cualquier modo en un pequeño corte pueden no observarse todas las características presentes en la madera para una especie e incluso para un árbol.

La única diferencia en las características macroscópicas señaladas por León (2003) para la especie Cordia lanata Kunth fue el color de la madera. Al contrario, en las características microscópicas se encontraron varias diferencias. León (2003) encontró gomas en los poros, mientras que nuestro estudio no encontró contenidos, también encontró una longitud de los segmentos vasculares corta y perforaciones simples, mientras que en el presente estudio se encontraron segmentos vasculares largos y perforaciones de tipo escaleriforme de barras escasas. Respecto al parénquima, León (2003) airma haber encontrado tendencia a la estratificación del parénquima y presencia de arena cristalífera. En cuanto a los radios, la diferencia esta dada por la cantidad, que en el estudio previo fueron numerosos y en el nuestro muy numerosos. Así mismo el presente estudio encontró punteaduras simples y ibras de longitudes largas, mientras que León (2003) observó punteaduras areoladas y ibras de longitudes medianas.

Arévalo & Londoño (2005) solo describieron las características macroscópicas de Podocarpus oleifolius D. Don ex Lamb., por lo tanto las características microscópicas no se comparan. Ellos encontraron una transición entre albura y duramen gradual, mientras que en nuestro estudio la encontramos imperceptible; sin embargo, el resto de características coinciden.

Metcalfe & Chalk (1950, cit. en Inside Wood 2004) describieron la anatomía de Tibouchina lepidota (Bonpl.) Baill, y aunque no presenta las características de forma muy completa, las pocas características encontradas son iguales en ambos estudios. En cuanto a los caracteres microscópicos, se encontró que los estudios difieren en algunas características. Metcalfe & Chalk (1950, cit. en Inside Wood 2004) encontraron la disposición de los poros en agrupaciones, perforaciones simples, punteaduras intervasculares areoladas escaleriformes de forma poligonal, mientras que en nuestro estudio encontramos poros solitarios, perforaciones de tipo foraminadas, punteaduras intervasculares areoladas alternas de forma circular. Con respecto a los radios, ellos encontraron cristales, mientras que en el presente estudio no se encontraron. Se observaron ibras no septadas en ambos estudios, aunque en el estudio previo también se encontraron ibras septadas. Estas diferencias pueden deberse a que el estudio previo fue realizado a especies que crecen en zonas templadas del Brasil, condiciones de clima y de suelo muy diferentes a las reinantes en el lugar que se colectaron las muestras para el presente estudio.

Las diferencias encontradas para Clethra lanata M. Martens & Galeotti (Inside Wood 2004) corresponden a características macroscópicas. La porosidad observada en el presente estudio fué semicircular, mientras que en el estudio previo fué difusa. En cuanto a las características microscópicas, se encontraron numerosas diferencias, empezando por los poros, que en el presente estudio se encontraron agrupados en ilas radiales de 2 y 3 y en líneas tangenciales, con forma redondeada, mientras que en el estudio previo los poros se observaron solitarios de forma poligonal. De igual manera en nuestro estudio se encontró que las punteaduras intervasculares areoladas son escaleriformes, mientras que en el estudio mencionado son opuestas y alternas. En cuanto al parénquima, nuestros resultados señalan que se manifiesta en bandas, mientras que en el estudio mencionado es paratraqueal escaso. Por último, los radios según Kribs son de tipo heterogéneo IFI en nuestro estudio, pero de tipo I en el estudio previo.

Al comparar la descripción realizada por Oskolski (1996, cit. en Inside Wood 2004) a la especie Oreopanax loribundum Decne & Planch, se encontraron algunas diferencias con nuestras observaciones. De acuerdo a nuestro estudio, las perforaciones son de tipo foraminadas, las punteaduras intervasculares son areoladas alternas, no se presentan refuerzos espiralados, los radios según Kribs son de tipo heterogéneo IFII, pocos y medianos, las ibras son de tipo libriforme y poseen paredes medianamente delgadas. De acuerdo a Oskolski (1996, cit. en Inside Wood 2004), O. loribundum presenta perforaciones de tipo escaleriforme, las punteaduras intervasculares son areoladas escaleriformes y opuestas, presenta refuerzos espiralados, los radios según Kribs son de tipo heterogéneo IFI y IFII, numerosos y altos, las ibras son de tipo libriformes septadas y poseen paredes muy delgadas. De igual manera que con la especie anterior, el estudio previo colectó muestras en México, Centroamérica y en zonas templadas de Brasil, por lo cual creemos que las condiciones ambientales inluyen en la estructura celular haciendo que estas especies difieran anatómicamente debido a las adaptaciones propias que se han generado, fenómeno que han hecho evidente varios autores, entre ellos Carlquist (2001) y León & Espinoza de Pernía (2001).

Sosef et al. (1998, cit. en Inside Wood 2004) describieron la anatomía de Weinmannia pinnata L, y aunque la mayoría de características coinciden con nuestro estudio, se encontraron algunas diferencias. Ellos observaron punteaduras intervasculares areoladas opuestas y escaleriformes, mientras que en nuestro estudio solo se encontraron opuestas. En el estudio previo se observaron cristales que en el presente estudio no se observaron. En cuanto a los radios, Sosef et al. (1998, cit. en Inside Wood 2004) encontraron radios triseriados, mientras que en el presente estudio, además de los triseriados, se encontraron muchos uniseriados y pocos biseriados. Adicionalmente, ellos observaron ibras no septadas, en cambio, nosotros encontramos ibras de tipo ibrotraqueidas septadas y traqueidas vasicéntricas. Como se puede observar, en Weinmannia pinnata no se presentaron muchas diferencias en ambos estudios, a pesar de que los individuos colectados para el estudio previo son originarios del sureste de Asia, Indonesia, Filipinas, Malaysia y otros lugares muy diferentes a los que fueron escogidos para colectar las muestras del presente estudio.

CONCLUSIONES

Los estudios de anatomía de maderas realizados en el país en su mayoría describen especies consideradas valiosas por su carácter comercial; por tanto, este estudio se constituye como un adelanto en el conocimiento de las especies de bosques andinos en Colombia, independientemente de su importancia comercial.

La caracterización realizada permitió describir la estructura anatómica de la madera de 40 especies del bosque alto andino, dando a conocer sus características macro y microscópicas, lo cual permite la identificación de las especies debido a que presentan fotografías de la madera en sección tangencial y fotomicrografías de los tres planos anatómicos. Como complemento de dicha descripción, se elaboró una xiloteca que permite la observación directa de las muestras.

En la Asociación Ocoteo callophyllae Weinmannietum pinnatae se registraron 11 especies, pertenecientes a nueve géneros y siete familias y en la Asociación Clusio multilorae Weinmannietum balbisianae se encontraron siete especies de igual número de géneros y familias.

Siete de las maderas de las especies que conforman este estudio fueron descritas anatómicamente en estudios previos, lo que permitió realizar una comparación entre las descripciones. Se hallaron varias diferencias sobretodo en las características microscópicas de las maderas, lo cual se puede atribuir a diferencias entre los ambientes donde fueron colectadas las muestras de las especies comparadas. El material de los estudios previos es procedente del sureste de Asia, Indonesia, Filipinas, Malaysia, México, Centroamérica y de zonas templadas de Brasil, mientras que el material que se describe en el presente estudio se colectó en el bosque alto-andino perteneciente al municipio de Guasca, Cundinamarca (Colombia).

RECOMENDACIONES

Los bosques alto andinos de nuestro país se encuentran legalmente deinidos como reservas protegidas. Esta condición ha dado lugar al desconocimiento de las potencialidades de sus recursos forestales. Sin embargo, estos vacíos de información deben ser precisamente un estímulo para investigarlas, ya que muy probablemente existe un potencial en las especies allí presentes. Por tal motivo, se recomienda realizar posteriores estudios acerca del uso potencial de las especies estudiadas a partir de las características anatómicas descritas en esta investigación.

De igual manera, es importante aclarar que de encontrarse especies con importancia económica o social, deben realizarse planes de manejo para el uso sostenible de los recursos de estos bosques, ya que en la actualidad la madera que crece allí se emplea casi de forma exclusiva como leña sin mayores posibilidades de manejo.

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Notas

1 Redactado con base a la investigacion "Estudio anatómico comparativo de la madera de 40 especies de Bosque alto-andino. Guasca, Cundinamarca".