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León García I V (2021): Rasgos funcionales, biomasa aérea y flujos de carbono a nivel de las hojas de especies de las colecciones vivas del JBB. v1.1. Jardín Botánico de Bogotá "José Celestino Mutis". Dataset/Occurrence. http://catalogador.jbb.gov.co:8090/app/resource?r=001_bio-em_sc_2021005

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colecciones vivas; páramo; bosque andino; rasgos funcionales; biomasa aérea; fotosíntesis máxima; respiración en la oscuridad; diversidad funcional; Occurrence; Observation

Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis, Bogotá, Colombia.

Se registró información para 151 individuos pertenecientes a 30 especies de plantas vasculares, 11 con distribución y presentes en la colección de páramo y 19 de bosque andino. La información se registró para especies de arbol/arbusto, pastos y juncos, arbustos, rosetas, y hierbas en la colección de páramo, y para arboles y arbustos en la colección de bosque andino.

El Jardín Botánico de Bogotá tiene como misión contribuir a la conservación de la flora del bosque altoandino y páramo, a través de tres procesos de gestión del conocimiento: Generación, apropiación y aplicación. Para la generación del conocimiento, la Subdirección Científica se hace responsable de aumentar la capacidad institucional para la gestión del conocimiento en conservación, restauración y uso sostenible de la flora en áreas de la estructura ecológica y de interés ambiental en la ciudad región, en el marco del Plan de Desarrollo "Un nuevo contrato social y ambiental para la Bogotá del siglo XXI". El Jardín Botánico desde su fundación ha fortalecido su capacidad investigativa sobre estos tres componentes de gestión del conocimiento: Conservación, restauración ecológica y uso sostenible, y lo ha hecho desde 1992 con los recursos del Distrito Capital, como establecimiento público del orden descentralizado de la Alcaldía Mayor de Bogotá D.C. A la fecha, cuenta con un acervo informativo que le ha permitido analizar y dar respuestas parciales a las complejas problemáticas ecológicas del Distrito, con énfasis en la flora. A través de su historia, ha determinado el desarrollo de sus investigaciones utilizando diferentes estrategias de vinculación del personal científico y técnico, así: Vinculación directa de sus investigadores o relación con un tercero en calidad de investigador. En este análisis de alternativas se propone realizar un balance de la vinculación directa del personal al Jardín Botánico, para avanzar en sus procesos de investigación, comparado con la experiencia con un ente académico de trayectoria Nacional, quien para el desarrollo de los mismos estudios propuestos por entidad determina un incremento en los costos correspondiente al 30%. Por ampliar la explicación, si un proceso de investigación en el campo de la conservación, tiene un valor promedio para el Jardín Botánico de $100.000.000 de pesos m/cte., lo cual incluye mano de obra calificada y no calificada, equipos, materiales, transporte, entre otros costos directos e indirectos; comparativamente el ente académico externo incrementa esos costos en 30%, para un total de $130.000.000 de pesos m/cte. En términos de los resultados, tanto el Jardín Botánico como el ente académico externo, generan un producto de calidad para la ciudad. En cuanto al tema administrativo, el Jardín Botánico incurre en un trabajo administrativo adicional a la investigación. En ese caso, este proyecto analiza dos alternativas: Alternativa 1. El desarrollo de los procesos de investigación en conservación, restauración ecológica y uso sostenible de la flora de los ecosistemas del Distrito Capital y la región, en cumplimiento de su misión a través de sus propios recursos científicos, técnicos y administrativos. Alternativa 2: El Jardín Botánico terceriza la generación de conocimiento, a través de la contratación de un ente académico que desarrolle la investigación en sus tres ejes temáticos misionales, minimizando el desgaste administrativo. Producto de este análisis, el Jardín Botánico determina la selección de la Alternativa 1, ya que además de los argumentos financiero y administrativos, anteriormente expuestos y que determinan una mayor eficiencia en el manejo de los recursos, se busca como producto final para la entidad, la acreditación como centro de investigación del país y la recategorización de su actual grupo de investigación B, a través del cumplimiento de sus actividades de ciencia, tecnología e innovación (CTI), e investigación y desarrollo.

Исполнители проекта:

El área de muestreo correspondio a las colecciones de páramo, bosque altoandino, bosque andino, bosque subandino y bosque de niebla. La selección de especies se hizo de acuerdo a tres fuentes: la guía de géneros de angiospermas y gimnospermas del Jardín; la base de datos de especies amenazadas de las colecciones vivas; y la lista de especies actualizada de la colección viva del JBB. Las especies se seleccionaron con base a los siguientes criterios: a) su importancia, abundancia relativa y representatividad en cada una de las colecciones; b) su abundancia o dominancia en su ecosistema nativo; y c) su importancia en términos de conservación. La clasificación de las especies en los ecosistemas de bosque andino o páramo se determinó de acuerdo a su distribución en la elevación.

Описание этапа методики:

1. 1. Selección de especies abundantes: Se determinaron las abundancias relativas a partir del inventario actualizado en el SiB de Cadena Vargas 2021 de los individuos en las colecciones vivas del Jardín. La base de datos fue filtrada por: 1) las colecciones correspondientes a ecosistemas de montaña como bosques andinos y paramo; 2) el rango del taxón para obtener únicamente los individuos determinados a especie; y 3) que el estatus de ocurrencia correspondiera a “presente”. Adicionalmente se eliminaron aquellas especies exóticas, naturalizadas o cultivadas, debido a que no son representativas de ecosistemas nativos de alta montaña. Especies con tipos de crecimiento que dificultaran su medición (i.e suculencia) o con rangos de distribución menor a los 1000 m.s.n.m tampoco fueron incluidas.
2. 2. Selección y medición de rasgos funcionales: Los rasgos funcionales seleccionados estuvieron orientados a entender cómo características funcionales de la vegetación, afectan los flujos locales de carbono. Los tres rasgos que se ha encontrado están más frecuentemente relacionados con procesos asociados a flujo y almacenamiento de carbono a nivel de las hojas son: área foliar específica (AFE), altura máxima (Hmax) y contenido foliar de nitrógeno (CNF). Adicionalmente la selección de rasgos obedeció también a su fácil medición en distintas formas de crecimiento. Los rasgos seleccionados fueron: área foliar específica (AFE), contenido foliar de materia seca (CFMS), fuerza o dureza de la hoja (LS), densidad de la madera (DM) y altura máxima (Hmax)..
3. 3. Medición de tasas de asimilación y respiración: La medición de tasas de asimilación y respiración se hizo con el analizador infrarrojo de gases (IRGA) TARGAS-1 de PP Systems. Ambas medidas, fotosíntesis y respiración, se tomaron en las horas de la mañana entre las 7:00 y las 11:00 a.m. en días soleados, en hojas expuestas al sol completamente desarrolladas y saludables y después de un warm-up de al menos 30 minutos para la calibración del equipo. La respiración en la oscuridad o Rd, se realizó con la lámpara apagada para garantizar oscuridad completa en la cámara y a temperatura ambiente después de un periodo de aclimatación de uno a tres minutos. Para determinar los valores máximos de luz se registraron curvas de luz rápidas de cada especie. La fotosíntesis máxima o Amax, se registró después de un periodo de aclimatación a la luz de uno a tres minutos, con la lámpara en 1200, 1500, 1800 o 2000 PAR dependiendo de la especie y las curvas de luz, con un flujo de 250 cc/min, y con valores de humedad no menores a 60% para garantizar buena conductancia estomática. En especies de páramo las medidas fueron tomadas in situ, mientras que para especies de bosque andino las medidas se hicieron en ramas cortadas sumergidas en agua y en el menor tiempo posible después del corte.
4. 4. Índices de diversidad funcional y biomasa: Los índices de diversidad funcional calculados fueron: la dominancia funcional, como la media ponderada de la comunidad (MPC); la entropía cuadrática de Rao (FDQ), que recoge la variabilidad de las especies tanto raras como dominantes; la dispersión funcional (FDis), que representa la distribución de las especies en el espacio funcional; y la uniformidad funcional (FEve), que muestra la uniformidad de las abundancias y la distancia entre las especies. Todos los índices se calcularon utilizando datos de la composición y los rasgos de las especies. Esta primera, representa la abundancia en la comunidad, en este caso medida como la abundancia relativa de las especies en cada una de las colecciones. Por otro lado, para el cálculo de la biomasa aérea se emplearon diferentes ecuaciones alométricas dependiendo de la forma de crecimiento y el ecosistema nativo de la especie. Las ecuaciones permiten obtener un valor aproximado de biomasa aérea a partir de mediciones sencillas, como el diámetro a la altura del pecho (DAP), diámetro basal o altura y sin recurrir a métodos destructivos.
5. 5. Análisis de los datos: Se determinaron a partir de modelos de ecuaciones estructurales (SEM) los factores que controlan los flujos de carbono a nivel de las hojas en las diferentes comunidades vegetales en las colecciones vivas del Jardín. El modelo se corrió primero con todas las posibles relaciones entre índices de dominancia y diversidad funcional, biomasa aérea y flujos de carbono; después, las relaciones sin significancia estadísticas fuerte fueron removidas hasta encontrar que todos los factores incluidos en el modelo fueran significativos y el ajuste del modelo no hubiera aumentado. Para los análisis se empleó el programa R Studio y los paquetes “lavaan”, “sem”, “semPlot”, entre otros.