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Identificar los determinantes de la composición de especies arbóreas entre tipos de bosques tropicales altitudinalmente contrastantes incrementarán nuestro conocimiento de los principales factores y procesos que controlan los patrones de diversidad y distribución de las especies. El área de estudio se localiza en la región noroeste de Colombia, principalmente en el departamento de Antioquia. Se empleó el análisis de redundancia (RDA) y un modelo semi-logarítmico linealizado para analizar la influencia del clima, fertilidad del suelo, y procesos espaciales, tales como la limitación en dispersión, sobre la composición de la comunidad arbórea. Se encontraron tres tipos de bosques: uno en tierras altas y dos en tierras bajas. En las tierras bajas, ambos modelos, el RDA y el modelo semi-logarítmico linealizado, identificaron las concentraciones de calcio como la variable que mejor explica la composición de especies (R2 adj = 0,24; p = 0,001 y RMantel = 0,68; p = 0,006, respectivamente). En las tierras altas, el RDA solo identificó la longitud como una variable explicativa significativa (R2 adj = 0,24; p = 0,001), determinada principalmente por la ubicación biogeográfica de los bosques en la cordillera Occidental o Central de los Andes. En estos bosques neotropicales, los factores que determinan la composición de especies de árboles entre tierras bajas y altas varió en magnitud y naturaleza. En general, nuestros resultados no apoyan la idea que existe una mayor especialización de hábitat en tierras altas que en tierras bajas debido a mayor variación geomorfológica y edáfica. Los ecosistemas tropicales andinos y en particular los bosques de tierras altas, han recibido menos atención que sus contrapartes de tierras bajas; nuestros hallazgos ayudan a ampliar el conocimiento actual de los factores y procesos que determinan la composición de las comunidades de los bosques montanos tropicales.

Con el objetivo de caracterizar e identificar los tipos de bosque del departamento de Antioquia (Colombia), con respecto a sus principales variables estructurales, se establecieron 16 parcelas permanentes de 1 ha (100 x 100 m) a lo largo de un gradiente altitudinal. Con respecto a la densidad, el área basal y la altura del sotobosque se observó correlación positiva con el incremento en altitud, mientras que altura del dosel, altura máxima y diámetro máximo presentaron correlación inversa. Se identificó la temperatura -definida como subrogado de la altitud-, como el factor de mayor influencia en la variación estructural de los bosques a escala regional. Con base en estas diferencias estructurales se encontraron dos grupos de bosques: bosques de tierras bajas (0 a 1.500 m) y bosques de tierras altas (> 1.500 m). En la parcela ubicada al extremo superior del gradiente altitudinal (2.950 m) se observaron características estructurales muy similares a los bosques de tierras bajas, determinadas por la marcada dominancia de la especie Quercus humboldtii. Con respecto a las palmas, estas fueron muy comunes a lo largo de todo el gradiente altitudinal excepto a los 2.950 m. Los helechos arbóreos se encontraron sólo por encima de 970 m, mientras que las lianas fueron más abundantes a baja altitud, siendo el bosque seco el que presentó mayor número de individuos de lianas. En conclusión, las diferencias entre los dos tipos de bosques estuvieron caracterizadas principalmente por mayor densidad de tallos y área basal representada por individuos de menor porte en tierras altas, y mayor abundancia de árboles grandes en tierras bajas.In order to identify the main forest types with respect to their structural variation in the Department of Antioquia, Colombia, we established 16 permanent plots of 1 ha each (100 x 100 m) across an altitudinal gradient. Basal area, density, and understory height were positively correlated with altitude, while canopy height, maximum height, and maximum diameter were inversely correlated with altitude. At a regional scale, temperature (defined as a surrogate of altitude) was identified as a key factor determining structural variation. Based on these structural differences, two different groups of forest types were distinguished: lowland forests (0 to 1,500 m) and highland forests (> 1,500 m). However, the plot located at the upper extreme of the altitudinal gradient (2,950 m) presented structural characteristics more similar to the lowland forests than to the other highland forests due to the pronounced dominance of Quercus humboldtii. Palms were a common growth form throughout the gradient except at 2,950 m. Tree ferns were found only above 970 m, while lianas were more abundant at lower altitudes, with dry forest showing the greatest number of liana individuals. In conclusion, the differences between the two groups of forest types were characterized mainly by higher tree density and basal area, comprised of smaller individuals in the highland forests, and a higher abundance of large trees in the lowland forests.

Los bosques tropicales almacenan grandes cantidades de carbono en su biomasa, y por ello juegan un papel determinante en el ciclo global de este elemento. Las variables biofísicas determinan la capacidad de almacenamiento de los bosques como reservorios de carbono. No obstante en los últimos años, la deforestación tropical ha hecho que estos ecosistemas se conviertan en fuente de emisiones de dióxico de carbono (CO2) a la atmósfera. El presente estudio quiso evaluar la distribución de la biomasa aérea (BA) y carbono en relación con la variación altitudinal de los bosques naturales del departamento de Antioquia (Colombia), así como las pérdidas potenciales asociadas con la deforestación, durante el periodo 2000-2007. Para ello se empleó información estructural (diámetro, biomasa aérea) proveniente de 16 parcelas permanentes de 1,0 ha, dentro de las cuales se midió la vegetación leñosa arbórea. Se cuantificó la deforestación a nivel departamental usando imágenes de sensores remotos MODIS para el período 2000-2007. Los resultados evidencian que la BA y los contenidos de carbono en los bosques naturales de Antioquia, presentan una relación inversa con la altitud. La BA promedio fue 244 ± 63 Mg ha-1 y la tasa de deforestación en el período 2000-2007 fue 25.279 ha año-1. Durante este período se perdieron en total 176.950 ha de bosque natural, con las cuales se emitieron potencialmente a la atmósfera 79.161,29 Gg CO2. En Antioquia posiblemente problemáticas como la deforestación, pueden llegar a destruir considerablemente estos ecosistemas, ocasionando la pérdida de servicios ecosistémicos importantes como el almacenamiento de carbono.Tropical forests store large amounts of carbon (C2) in their biomass, thus playing a key role in the global cycle of this element. The carbon storage capability of tropical forests is largely determined by biophysical factors. However, in recent years tropical deforestation has converted this ecosystem into a source of carbon emissions into the atmosphere. In this study, our goal was to evaluate the distribution of above-ground biomass (AGB) along a complex environmental gradient of natural forests in the Department of Antioquia (Colombia); as well as to assess the potential amount of carbon released into the atmosphere by deforestation between 2000 and 2007. We used structural information (diameter, aerial biomass) from 16 1-ha permanent plots where woody vegetation was sampled. Deforestation in the department was quantified using MODIS terra images obtained from 2000-2007. We found a negative relationship between AGB and altitude in natural forests in Antioquia. Mean AGB was 244 ± 63 Mg ha-1 and the deforestation rate in the 2000-2007 period was 25, 279 ha yr-1. During this time, 176,950 ha of natural forest were lost, which means a total of 79,161.29 Gg CO2 were released into the atmosphere. In Antioquia, problems such as deforestation may result in a considerable destruction to this ecosystem, causing the loss of important ecosystem services, such as carbon storage.

En el Oriente antioqueño (Antioquia), Colombia, en tierras utilizadas previamente en ganadería extensiva, se estudió la sucesión secundaria analizando la densidad arbórea, área basal y biomasa aérea. Se evaluaron seis fragmentos de bosque, agrupados en dos categorías de edad: bosques secundarios (BS) de 15 a 20 años y BS de 25 a 30 años. La recuperación de los BS fue comparada con respecto a información secundaria de bosques maduros (BM). Entre los BS y el BM se encontraron diferencias significativas en el promedio por hectárea de la biomasa aérea y el área basal, pero no en la densidad de individuos con respecto a la edad después del abandono. Se estimó que los bosques secundarios entre 25 a 30 años con respecto al BM recuperaron el área basal en un 85,2% y la biomasa aérea en un 52,7%. En toda el área estudiada la acumulación de biomasa aérea promedio anual en el 2005 fue de 4,6 ± 0,3 t ha-1 año-1 que corresponde a un total de 323.469,8 ± 23.227,7 toneladas (t), equivalentes a 161.734,88 ± 11.613,65 t carbono secuestrado (C). Los resultados confirman el manejo de la regeneración natural como estrategia viable y de bajo costo para lograr la recuperación de la estructura de los bosques degradados en el área de estudio. Igualmente, se ratifica la alta productividad primaria neta de los ecosistemas boscosos sucesionales y su aporte a la regulación del ciclo global del carbono.We studied secondary forest succession of areas in eastern Antioquia, Colombia that were previously used for cattle ranching by analyzing tree density, basal area and aboveground biomass. Six forest patches in two age categories were investigated: Secondary forest (BS) that was 15 to 20 years old, and BS that was 25 to 30 years old. BS recovery was compared to secondary information from mature forest (BM). The BS and BM presented significant differences between the mean above ground biomass and basal area, but not in tree density as a function of years since abandonment. 25 to 30 year old secondary forests had recovered an estimated 85.2% of basal area and 52.7% of aboveground biomass with respect to those of BM. Over the entire area studied, mean annual accumulation of aboveground biomass in the forest patches in 2005 was 4.6 ± 0.3 t ha-1 per year, which represented a total of 323,469.8 ± 23,227.3 t, equivalent to 161,734.88 ± 11,613.65 t of carbon storage (C). These results confirm that management of natural regeneration is a viable, low cost strategy for the recovery of forest structure in this study area. Also, they demonstrate the high net primary productivity of this successional forest ecosystem and its contribution to the global carbon cycle.

Identifying the determinants of tree species composition among contrasting altitudinal tropical forest types will improve our understanding of the main factors and processes controlling tree species' distributions and patterns of diversity. The study area is located in the northwest region of Colombia. We used Redundancy Analysis (RDA) and a semi-log distance-decay model to analyze the influence of climate, soil fertility, and spatial processes, such as dispersal limitation, on community composition. There were 3 distinct forest types: one in the highlands and two in the lowlands. In the lowlands, both the RDA and the semi-log linear models identified calcium concentrations as the most important explanatory variable for species composition (R²adj = 0.24; p = 0.001 and R Mantel = 0.68; p = 0.006, respectively). In the highlands, the RDA only identified longitude as being a significant explanatory variable (R²adj = 0.24; p = 0.001), primarily determined by the biogeographical location of forests on either the West or the Central Cordillera of the Andes. In these neotropical forests, the factors determining tree species composition between lowlands and highlands varied in both extent and nature. Overall, our findings do not support the idea of a higher habitat-plant specialization in highlands than in lowlands due to greater geomorphologic and edaphic variation. Since tropical Andean ecosystems, and in particular highland forests, have received less attention than their lowland counterparts, our findings help to expand the current knowledge of factors and processes determining community composition of tropical montane forests.