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Optimizacin Espacial deEstrategias de Mejoramiento dePraderas
Trujillo, Noviembre 2011
Universidad Nacional Agraria La MolinaLaboratorio de Ecologa y Utilizacin de Pastizales
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Contenido
I. Contexto ecolgico y econmico
II. Estrategias de mejora de pastizales
III. Sistemas de informacin espacial
IV. Optimizacin de estrategiasa. Inventario de Ecosistemas
b. Estatus ecolgico
c. Optimizacin espacial
V. Monitoreo espacialVI. Sntesis
VII. Perspectivas
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I. Contexto Ecolgico y Econmico
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Capacidad de uso mayor de las tierras
Capacidad de uso detierras
Totalha
Sierraha %
Cultivo en limpio 4902,000 1341,000 3.42
Cultivo permanente 2707,000 20,000 0.05
Pastos 17916,000 10576,000 26.98Produccin Forestal 48696,000 2092,000 5.34
Proteccin 54300,000 25169,000 64.21
Total 128521,560 39198,000 100.00
Fuente: INRENA, 1997
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Bienes, servicios ambientales y propiedades de los pastizales
Bienes
Carne, leche y fibra
Carne de caza ytrofeo
Forraje y pastoreo
Productos forestalesmenores
Combustibles
Servicios
Proteccin de suelos ycuencas
Reduccin desedimentacin y
riesgos dedeslizamiento
Mantenimiento deflujo y calidad de agua
Hbitat vida silvestre ypolinizadores
Bases para turismo
Regulacin de clima
Reduccin decontaminacin,produccin de O2 ycaptura de carbono
Propiedades
Biodiversidad
Material parainvestigacin medica ydrogas.
Laboratorio naturalpara ciencia pura
Patrimonio cultural
Fuente: Winpenny, 1991
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Condicin ecolgica de los pastizales
Condicin delPastizal
Familia Comunal Empresa Comunal
% ha % ha
Excelente ------- -------- 1.00 12.000Buena 9.50 1026.000 28.00 336.000
Regular 28.50 3078.000 50.00 600.000
Pobre 62.00 6696.000 21.00 252.000Total 100.00 10800.000 100.00 1200.000
Fuente: Flores 1996
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Tendencia de la degradacin
Fuente: Mamani y Flores, 2001
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Departamentode Produccin
Animal
Ecologa yGestin
Ambiental
Inventario yPlaneamiento
de RN
Sistemas deInformacin
Espacial
UnidadAgrostologica
EscuelaCampesina de
Ganadera
ComitConsultivo
Secretara
Direccin
Laboratorio de Ecologa y Utilizacin de Pastizales
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Valor econmico de los pastizales
VT = VP + VS + VB
Donde:
VT = Valor totalVP = Valor productos
VS = Valor Servicios Ambientales
VB = Valor de la Biodiversidad
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Estatus ecolgico relativo
EstatusEcolgico
Potencial% ha(miles)
Actual% ha(miles)
Diferencialha (miles)
Excelente 10 1058 0 0 1058
Bueno 28 2961 9.5 1005 1956
Regular 41 4336 28.5 3014 1322Pobre 21 2221 62.0 6557 -----
Fuente: Laboratorio de Ecologa y Utilizacin de Pastizales, 2011
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Costos degradacin: valores de uso directo (VUD)
Estatusecolgico
Tcnicas Diferencialha (miles)
Sacau.o.
VUDS/. / u.o/ ha
PerdidaAnual S/.
Excelente Cambio enproductividad
1058 0.8 194.4 205597,440Bueno 1956 0.6 146.0 285266,448
Regular 1322 0.4 97.0 128498,400
Total* 619362,288
* Tipo de cambio 2.80 por dlar americano = 222 millones de dlares anuales
Fuente: Laboratorio de Ecologa y Utilizacin de Pastizales, 2011
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Costos degradacin: valor de uso indirecto y opcin
Componente Tcnicas Valor S/. / ha Total S/.
Regulacin de
acuferos
Cambio en
productividad
29.4 311357,440
Captura de carbono Cambio en
productividad
128.9 1364198,240
Control de
sedimentos
Dao evitado 8.3 87569,280
Valor de opcin
produccin de
alpacas
Dao evitado 8.5 89896,000
Total * 1853020,960
Fuente. Lau y Flores, 2010Convenio Inst. Rural Valle Grande
* Tipo de cambio 2.80 por dlar americano = 662 millones de dlares anuales
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II. Estrategias de Mejora de Pastizales
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Fuente: Herbel, 1983
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Mapa de reas para la siembra de pastos cultivados
Fuente: Mamani, 2001
Convenio Instituto Montaa- LEUP
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Extensivas
Relacin
Salidad/Entrada 42 11 12 12
Estrategias
IntensivasVariable
Pradera Nativa Fertilizacin ResiembraFertilizacin +
Resiembra
Produccin Primaria
(Kg/ha/ao)Salida de Energa
(MJ/ha/ao)
Entrada de Energa
(MJ/ha/ao)
Conversin de Energa
Solar (%)
887 936
419 1722
1823 2686
17474 18439 35913 52914
3130 4433
0.027 0.0570.029 0.084
Fuente: Briske y Heitshmidt, 1987
Eficiencia Energtica de Estrategias Intensivas y Extensivas
d f l
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III. Sistemas de Informacin Espacial
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SIGManejo de Datos
Operaciones de manejo yanlisis
Aerofotografias
Datos
grficos
Datos
tabulares Datos Sensores Remotos
SpotLandsatMODISAster
GPS
Datos
digitales
RequerimientosUsuarios
EstadsticaMapasReportes
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Sistemas de Informacin Espacial
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Proceso de Planeamiento
Mundo Real
Coleccin
Manejodatos
Anlisis datos
Presentacin
Toma decisiones
SIG
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Reflectancia de la vegetacin.
Fuente: Jensen, 2005
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Sobre posicin Algebra de mapas
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IV. Optimizacin de Estrategias
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a. Inventario deecosistemas
Propsito
Determinar claseagrologicas y
capacidad de carga desitios ecolgicospreviamentedelimitados para el
establecimiento deestrategias.
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Mapa pendiente Mapa geolgicoMapa series de
suelosMapa tipos de
vegetacin
Mapa de potreros
Mapa de condicin ytendencia
Censos devegetacin
Mapa de sitiosecolgicos
Calculo de CapacidadCarga
Figura. Modelo conceptual de inventario de ecosistemas
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Fuente: Alegra y Flores, 2011
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Mapa de ecosistemas
cuenca del ro SantaFuente: aupari y Flores, 2011Convenio UICN-LEUP
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b. Estado y potencialecolgico de ecosistemas
Propsito:
Determinar estatusactual y potencial
ecolgico deecosistemas depradera comorespuesta a aplicacin
de estrategias demejora y cambioclimtico
Tiempo
Estrategia
Ecosistema a
Ecosistema b
C
ondicine
colgic
a
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Modelo lineal de la condicin ecolgica
Puntaje : 0.5 D + 0.2 IF + 0.2 CB + 0.1 V
Donde:
D = Especies deseables (%)IF = Especies deseables y poco deseables (%)CB = Cobertura de vegetacin (%)
V = Vigor (%)
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NDVI (ndice de vegetacin no diferencial)
Donde = reflectancia
NIR = Infrarojo cercano
R = Rojo
Principios y requerimientos
Existe una relacin directa entre NDVI y productividad
Disponibilidad libre de imgenes satelitales
Es posible el uso de sensores de campo para estimar NDVI
RNIR
RNIRNDVI
Algoritmos
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Anlisis Temporal Productividad
Productividad 1987 Productividad 2011
Fuente: aupari y Flores, 2011
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c. Optimizacin espacialde estrategias
Propsito:
Optimizar la aplicacinde estrategias de
mejora de pastizalesen el espaciogeogrfico en base amodelos conceptuales
y algebraicos
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Mapas temticos Sistema dePastoreo
Complemen
Manejode
aguadas
Resiembraespeciesnativas
reas dequema
reascontrol
invasoras
Altitud (msnm)
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Sobre posicin de mapas
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Distribucin espacial
de estrategias
Fuente: Alegra y Flores, 2011
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Nivel NDVI Pendiente Elevacin
Importancia Rango Importancia Rango Importancia Rango
Pobre 1 75 % 0.25 >40002 45%-75%
Regular 2 0.25-0.50 4 25%-45% 0.50 3000-4000
Bueno 3 >0.50 6
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Mapa de Estatus Ecolgico Cuenca del Ro Santa
(Fuente: aupari y Flores, 2011)
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V. Monitoreo Espacial
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Estabilidadsuelo/sitio
Funcinhidrolgica
Integridadbitica
Erosin hdrica
Patrones de flujo de agua
Pedestales y/o terracetas
Suelo desnudoCrcavas
Resistencia de superficie de suelo a erosin
Perdida de suelo o degradacin
Compactacin
Cantidad de mantillo
Mortalidad de plantas
Produccin anual
Capacidad reproductiva
Composicin de lacomunidad relativo
a infiltracin
reas de deposicin
Movimiento de mantillo
Grupos funcionales / estructurales
Plantas invasoras
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Inventario y mapeo de pastizales es clave enganadera extensiva para elaboracin de planesde manejo.
Uso de sistemas de informacin espacial son unaherramienta para la optimizacin de estrategiasde mejora de pastizales.
Acceso a informacin espacial y capacidad demanejo de computadores es cada da masaccesible.
VI. Sntesis
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VII. Perspectivas
Desarrollar modelos algebraicos para determinar lacondicin y potencial ecolgico de los ecosistemas parala aplicacin de estrategias de mejora.
Evaluar experimentalmente la evolucin y respuestapotencial de los ecosistemas a practicas de manejo yconservacin.
Integrar sistemas de informacin espacial,modelamiento dinmico y programacin matemticapara el desarrollo de sistemas de soporte dedecisiones.
Investigadores principales
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Enrique Flores, Ph.D Manejo de PastizalesLucrecia Aguirre, Ph.D Ecologa de PastizalesJavier aupari, Ph.D Sistemas Informacin Espacial
Investigadores asociadosGraciela Vilcapoma Dr.Sci., AgrostologaAlejandro Goytendia, Dr.Sci. SuelosWilliam Postigo, Dr.Sci., Economa de Recursos NaturalesCecilia Turn, Ph.D(c) Sociologa RuralJorge Gamarra, MSc(c) Nutricin de Animales al Pastoreo
Gonzalo Fano, MSc Manejo de Cuencas
Asistentes de investigacinRal Tcuna, MS(c)Bill Yalli, MS(c)Juancarlos Cruz, PhD(c)
Luis Oscanoa, PhD(c)
ExtensionistasJos Ruiz, MSc.(c) Produccin y Manejo de ForrajesCecilio Barrantes MSc.(c) Sistemas de ProduccinWalter Terrel, MSc.(c) Administracin y Gerencia de Empresas Ganaderas