Resumen Este artículo tiene por objetivos: (i) presentar, (ii) probar y (iii) validar un conjunto de técnicas matemáticas para predecir el número de incendios (No), la superficie incendiada (A), y la superficie promedio incendiada (AM), en bases anuales a escalas regionales. Una fuente de datos extensa proveniente de los bosques de coníferas de Durango se usó para ajustar (1970-2011) y validar (2012-2016) las técnicas de modelaje. La mayoría de los modelos probabilísticos y estocásticos explican menos del 70% de la varianza de los incendios. Sin embargo, el método de teleconecciones que emplea variables a escala oceánica y a escala local del hidroclima aumentó el nivel de precisión hasta cerca del 80% de la varianza total para ambas bases de datos. Los resultados muestran la complejidad de los factores que interactúan, incluyendo los procesos estocásticos y los físicos que hacen que las técnicas de predicción sean modificadas substancialmente. Por estas razones, se propone un modelo más físicamente basado y también un modelo conceptual más comprensivo. El modelo conceptual requiere del uso de todas las técnicas presentadas en este reporte, incluyendo los modelos probabilísticos, estocásticos y físicos en la parameterización de los diferentes submodelos. El uso del modelo conceptual además de sus técnicas de simulación Monte Carlo extraerían los escenarios futuros mas probables en la predicción del riesgo de incendios forestales severos en bosques templados del mundo.

Abstract This paper sets the following objectives: (i) presenting, (ii) testing, and (iii) evaluating a set of mathematical techniques to forecast the number of forest wildfires (No), the burned area (A), and the mean burned area (MA), on annual basis at regional scales. A comprehensive wildfire data set for coniferous forests of the State of Durango, Mexico was used to fit (1970-2011) and to validate (2012-2016) some modeling techniques. Most tested probabilistic and stochastic models hardly explain 70% of the wildfire variance. However, the teleconnection approach using a combination of large scale and local hydroclimate anomalies better predicted both data sets; explaining nearly 80% of the wildfire variance for fitting and for validating models. Results stress the complexity of interactive factors including the stochastic and underlying physical process that makes the prediction of wildfires losing precision and they should be further considered in future conceptual models. Therefore, proposing a more physical-based and conceptual models including Montecarlo models is an integral component of this paper; with the goal of increasing prediction capabilities and assisting decision-makers on the prevention activities inherent to better control wildfires. This proposed conceptual model stresses the need for using the probabilistic, stochastic and physical techniques to improve sub-model parameterization. Furthermore, the use of Monte Carlo simulation techniques would extract the most likely future scenarios for predicting the risk of high-severity wildfire regimes in temperate forests elsewhere.

Abstract Introduction: In some forest regions of Mexico, it is common for short-sized logs to be hand-loaded; however, the efficiency of this operation has been poorly documented. Objective: To evaluate the effect of log size and distances on manual loading productivity in forests in the region of El Salto, Durango, Mexico. Materials and methos: A total of 738 manual loading cycles of 4 ft (1.22 m) logs were timed using the ‘back-to-zero’ method. Log volume and loading distances were taken by direct in-situ measurement. Average log diameters were divided into three categories and loading distances into four. The system yield was determined by relating log volume to total loading time. Results and discussion: Manual loading yield was established from 3.80 to 16.42 m3∙h-1, influenced by log diameter and loading distances, because 82 % of the loaded volume corresponds to logs with diameters from 10 to 30 cm, which are loaded every 12 s; logs larger than 30 cm require 27 s. Also, 91 % of the loading volume is carried out in the first 10 m of distance from the truck and takes 15 s per log, and, at longer distances, 35 s. Conclusions: It is possible to increase the performance of the operation by considering maximum loading distances in the order of 10 m.

Resumen Introducción: En algunas regiones forestales de México es común que la carga de trocería con dimensiones cortas se realice utilizando la fuerza humana; sin embargo, el nivel de rendimiento de esta operación ha sido poco documentado. Objetivo: Evaluar el efecto del tamaño de los trocitos y las distancias en el rendimiento de la carga manual en bosques de la región de El Salto, Durango, México. Materiales y métodos: Se cronometraron 738 ciclos de carga manual de trocitos de 4 ft (1.22 m) mediante el método ‘vuelta a cero’. El volumen de las trozas y las distancias de carga se obtuvieron por medición directa in situ. Los diámetros promedio de las trozas se dividieron en tres categorías y las distancias de carga en cuatro. El rendimiento de la operación se obtuvo relacionando el volumen de las trozas con el tiempo total de carga. Resultados y discusión: El rendimiento de la carga manual se estableció de 3.80 a 16.42 m3∙h-1, influenciado por el diámetro de las trozas y las distancias de carga, pues 82 % del volumen cargado corresponde a trozas con diámetros de 10 a 30 cm que se cargan cada 12 s; trozas mayores de 30 cm requieren 27 s. Asimismo, 91 % del volumen de la carga se realiza en los primeros 10 m de distancia del camión en 15 s por troza y, a mayor distancia, en 35 s. Conclusiones: Es posible aumentar el rendimiento de la operación considerando distancias máximas de carga del orden de los 10 m.

Resumen El estudio tuvo como objetivo comparar y validar dos metodologías para estimar el volumen comercial de Pinus cooperi (Pc) y Pinus durangensis (Pd) en la región forestal de El Salto, Durango, México. Los datos de ahusamiento y volumen utilizados fueron de 164 y 182 árboles de Pc y Pd, respectivamente; a los cuales se les midió el diámetro a diferentes alturas. De la base de datos, 70 % se usó para el ajuste y 30 % para la validación. Cuatro sistemas compatibles de ahusamiento y volumen comercial fueron ajustados: tres de razón de volúmenes y uno segmentado. El ajuste se realizó mediante regresión iterativa aparentemente no relacionada. Los criterios para evaluar la calidad de ajuste fueron: el coeficiente de determinación ajustado, la raíz del cuadrado medio del error, el sesgo, el criterio de información de Akaike y el coeficiente de variación. Los estadísticos de ajuste y de validación indicaron que el sistema segmentado (SS1) fue el más preciso para estimar el volumen comercial y ahusamiento para ambas especies. El sistema basado en modelos de razón de volúmenes (RVS2) generó resultados similares, constituyó un sistema con más parsimonia, y explicó 98.3 % de la variabilidad observada en Pc y 97.6 % en Pd, y podría ser más fácil de implementar que el segmentado para predecir la altura del fuste, el diámetro del fuste, el volumen comercial y el volumen total del árbol para los dos taxones estudiados. Por tanto, se recomienda el sistema etiquetado como RVS2 por su precisión y simplicidad para estimar volúmenes comerciales de las especies evaluadas.

Abstract The objective of the study was to compare and validate two methodologies in order to estimate the merchantable volume of Pinus cooperi (Pc) and Pinus durangensis (Pd) in the forest region of El Salto, Durango, Mexico. The used data were 164 Pc and 182 Pd trees, whose diameters at different heights and the total height were measured. The 70 % of the dataset was used for training, and 30 % was utilized for testing. Four compatible taper and merchantable volume systems were fitted, three of which were based on volume ratio models, and one, on a segmented taper model. The fitting was performed through iterative seemingly unrelated regression. The criteria for evaluating predictive performance were the adjusted coefficient of determination, the root mean square error, the bias, the Akaike’s information criterion, and the coefficient of variation. The training and testing statistics indicated that the segmented system (SS1) was the most accurate for estimating the merchantable volume and taper of both species. The system based on volume ratio models (RVS2) generated similar results, was more parsimonious and explained 98.3 % of the observed variability in Pc and 97.6 % of that observed in Pd; furthermore, it may prove easier to implement than segmented system for predicting the stem height, stem diameter, merchantable volume, and total tree volume for two studied species. The system labeled RVS2 is recommended for its accuracy and simplicity in estimating the merchantable volume of the evaluated species.

Resumen Las distribuciones diamétricas son un factor importante en la caracterización del rodal, ya que el diámetro, generalmente, está correlacionado con otras variables de interés como la altura, volumen, biomasa, etcétera, esto permite conocer el tipo de productos que pueden obtenerse del bosque. El objetivo de la presente investigación fue desarrollar una estrategia para ajustar las FDP Weibull, Beta y S B Johnson, así como reconstruir (modelación) la distribución diamétrica futura con el método de recuperación de parámetros. En una primera etapa, se estudió comparativamente la calidad de ajuste de tres funciones de distribución de probabilidad (FDP: Weibull, S B Johnson y Beta) mediante los métodos de momentos y máxima verosimilitud para recuperar los parámetros y describir la distribución diamétrica de 2 252 parcelas temporales de muestreo ubicadas en bosques naturales de Pueblo Nuevo, Durango, México. En general, los mejores resultados en términos de precisión y parsimonia en la etapa de ajuste, evaluados mediante el sesgo medio y la Raíz del Error Medio Cuadrático, se obtuvieron con la FDP Weibull ajustada con el método de los momentos; mientras que las distribuciones S B Johnson y Beta se ubicaron en segundo y tercer lugar, respectivamente. Por tanto, la FDP Weibull biparamétrica fue seleccionada para modelar las distribuciones diamétricas de los rodales estudiados. La técnica de la recuperación de parámetros evidenció que 62 % de las parcelas modeladas siguen una distribución teórica tipo Weibull con 20 % de nivel de significancia en la prueba de Kolmogorov-Smirnov.

Abstract Diameter distributions are an important factor in stand characterization because the diameter is generally correlated with other variables such height, volume, and biomass, and this makes it possible to know what kind products can be harvested from forests. The objective of this research was to develop a strategy to fit the Weibull, Beta and SB Johnson PDFs and reconstruct (modeling) the future diameter distribution with the parameter recovery method. In the first phase, the goodness-of-fit of three probability distribution functions, or PDFs, (Weibull, Johnson’s SB, and Beta) was evaluated using the moments and the maximum likelihood methods to estimate the distribution parameters of 2 252 temporary sampling plots distributed in natural forests in Pueblo Nuevo, Durango, Mexico. In general, the best results in terms of accuracy and parsimony during the model fitting evaluated with the average bias and the root mean square error were obtained with Weibull’s PDF, fitted with the moments method was the best, while Johnson’s SB and Beta were ranked in second and third position, respectively. Therefore, the two-parameter Weibull’s PDF was selected to describe the diameter distributions of the studied forest stands. The parameter recovery method suggested that 62 % of evaluated sampling plots followed a Weibull distribution with a significance level of 20 % in the Kolmogorov-Smirnov test.

Summary: The integral watershed management requires an adequate characterization to identify related environmental problems and, consequently, to establish the pertinent solution guidelines. This study describes in detail the morphometric and hypsometric characteristics of El Salto watershed, Durango. This research was conducted by using a “Geographical Information System” which was strengthened with field data, shape parameters, relief and the hydrographic network were analyzed. In addition, the hypsometric curve was performed, and the hypsometric integral was calculated to determine the evolutionary phase of the watershed. The results suggest that the watershed is elongated; in addition, the relief shows a low slope (303 m) with an average slope of 2.23%, it considered moderately inclined. The drainage network is considered as fourth order; it is formed by 94 channels with a 90.53 km total length. Density and intensity drainage showed values of 2.02 km/km2 and 1.04 km, respectively, with a current frequency of 2.09 channels/km2; these are considered low values for watersheds with these dimensions. According to the value of the hypsometric integral (0.5), the watershed is in an equilibrium or maturity phase. The prevailing order of currents is 1, thus, the watershed is more susceptible to water erosion during rain events. On the other hand, due to the elongated shape of the watershed, it should be less susceptible to flooding, however, low values in density and intensity of drainage and frequency of currents were observed, it suggest that the runoff is not efficient. This study will be useful for the development of projects focused on management and conservation of natural resources, especially those aiming to reduce the loss of soil by erosion and to prescribe actions to water catchment.

Resumen: El manejo integral de las cuencas hidrográficas requiere una caracterización adecuada para identificar su problemática ambiental y consecuentemente establecer los lineamientos de solución pertinentes. El presente estudio describe detalladamente las características morfométricas e hipsométricas de la cuenca El Salto, Durango. A través de un Sistema de Información Geográfica y robustecido con datos de campo, se analizaron parámetros de forma, relieve y red hidrográfica; además, se realizó la curva hipsométrica y se calculó la integral hipsométrica para determinar la fase evolutiva de la cuenca. Los resultados sugieren que la cuenca es alargada, además el relieve evidencia un desnivel bajo (303 m) con una pendiente media de 2.23% considerada como moderadamente inclinada. La red de drenaje es considerada de cuarto orden, y está formada por 94 cauces cuya longitud total es 90.53 km. La densidad e intensidad de drenaje presentaron valores de 2.02 km/km2 y 1.04 km respectivamente, con una frecuencia de corrientes de 2.09 cauces/km2; éstos valores se consideran bajos para cuencas con estas dimensiones. De acuerdo al valor de la integral hipsométrica (0.5), la cuenca se encuentra en la fase de equilibrio o madurez. El orden de corrientes que predomina es 1, por lo que la cuenca es más susceptible a presentar erosión hídrica durante los eventos de lluvia. Por otro lado, debido a la forma alargada de la cuenca esta debería ser menos susceptible a presentar inundaciones; sin embargo, se observaron valores bajos de densidad e intensidad de drenaje y frecuencia de corrientes, lo cual sugiere que el escurrimiento no es eficiente. Este estudio será útil para el desarrollo de proyectos de manejo y conservación de los recursos naturales, en especial para aquellos cuyo objetivo sea reducir la pérdida de suelo por erosión y realizar acciones de captación de agua.

Resumen El presente estudio tuvo como objetivo ajustar ecuaciones lineales y no lineales para estimar carbono, por componente de hojas, ramas, fuste y total. Los resultados indican que, en el ámbito individual, el componente total muestra los mejores estadísticos de ajuste; mientras que las mayores variaciones se detectan en las ramas y en el fuste. Adicionalmente, se analizaron porcentajes de biomasa por componente donde se observa que el fuste aporta el 57 % de la biomasa, las hojas el 9 % y las ramas solamente el 34 % de la biomasa total.

Abstract The aim of the present study was to adjust linear and non-linear equations in order to estimate the carbon component of leaves, branches and entire trees. The results indicate that at the individual level, the total component shows the best adjustment statistics, while major variation is detected in the branches and in the trunk. In addition, an analysis of the biomass percentages in each component indicates that the trunk accounts for 57% of the biomass, 9% for leaves and 34%for branches.

ABSTRACT Tree height-diameter (H-D) relationships are important for routine forest assessment. Several H-D relationships have been developed for different species and more are still evolving. This study introduces new H-D model developed for Pinus pinaster and Pinus radiata in Spain, based on data from 184 and 96 permanent sample plots, respectively, collected in the northwest region of the country. Nonlinear mixed-effect modelling technique was used to fit the generalized H-D model. The mixed-effect H-D model was calibrated using the random effects predicted from one to three randomly selected trees per sample plot. Different indices including root mean square error (RMSE) and adjusted coefficient of determination () were used to assess the predictive performance of the model. The results showed that the new model had and RMSE of 0.906 and 1.156 m and 0.814 and 1.703 m for P. pinaster and P. radiata, respectively. The calibration response involved the selection of one tree per sample plot and resulted in a reduction of RMSE by 6.5% and 13.5% for pinaster and P. radiata, respectively.

Abstract Durango is the major state for timber production in Mexico (28.5 % of the national total); it is estimated that the area under use is 2 million hectares, which is why forest management is an important task for forestry managers. The height-diameter relationship (h-d) is mainly used to describe the structure of a stand, to estimate the individual-tree total volume or stand level volume and to assess the site quality. In this study, a generalized equation was developed for the h-d relationship of seven conifer species in mixed-species forests in northwestern Durango, Mexico. The equation considers diameter at breast height, dominant height, stand basal area and density as independent variables. The nonlinear mixed effect model procedure was used to fit data coming from 44 permanent sample stem-mapped plots. The generalized model explained 82 % of the total variability. Model calibration involved measuring the tree total height in a sample of three trees of average diameter class for each plot. The equation developed could be used as a biometric tool for forest management in mixed forests of the study area.

Resumen Durango es el principal estado en México para la producción de madera (28.5 % del total nacional). Se estima que la superficie bajo aprovechamiento es de 2 millones de hectáreas; razón por la cual, la ordenación forestal es una tarea importante para los manejadores silvícolas. El conocimiento sobre la relación altura-diámetro (h-d) de los árboles se utiliza, principalmente, para caracterizar la estructura del rodal, estimar el volumen de los árboles individuales o del rodal, y para determinar la altura dominante con el propósito de evaluar la productividad vía el índice de sitio. En este trabajo se desarrolló una ecuación generalizada para describir la relación h-d de siete especies de coníferas en los bosques mezclados del noroeste de Durango, México. La ecuación considera como variables independientes al diámetro normal, altura dominante, área basal y la densidad. Para la variabilidad entre 44 sitios permanentes, el ajuste de la mejor ecuación fue mediante el enfoque de modelos mixtos no lineales. El modelo generalizado desarrollado explicó 82 % de la variabilidad total de los datos observados. Para calibrar el modelo mixto se determinó que se requiere medir la altura total de una submuestra de tres árboles de clase diamétrica promedio dentro de cada parcela. La ecuación generada constituye una herramienta para el manejo forestal de los bosques mezclados del área de estudio.

Abstract Introduction: Density management diagrams (DMDs) are useful tools for characterizing and managing stand density. Objective: To develop a DMD to schedule thinnings in the natural mixed-species forests of the El Salto region, Durango. Materials and methods: The data were collected in 441 temporary sampling plots in 263 mixed-species stands with mainly species of the Pinus and Quercus genus. The DMD was based on the Hart-Becking index and a relationship of two allometric equations: 1) the quadratic mean diameter (dg, cm) with the density (N, trees·ha−1) and dominant height (Hd, m), and 2) the volume (V, m3·ha−1) with the dg, Hd and N. In fitting equations, the ordinary Nonlinear Least Squares (NLS) method was used simultaneously. The maximum density limit was estimated by potential quantile regression that related N to Hd. Results and discussion: Efficient goodness-of-fit statistics were reported in the fitted models, in terms of Root Mean Square Error (2.29) and coefficient of determination (0.86). The DMD suggests applying thinnings below the maximum density line to avoid mortality. Through the DMD it is possible to evaluate different silvicultural alternatives, schedule thinnings, maximize growth space, promote tree growth and improve forest products. Conclusion: The DMD developed is useful for thinning scheduling to obtain saw-timber at rotation age.

Resumen Introducción: Los diagramas para el manejo de la densidad (DMD) son herramientas útiles en la caracterización y manejo de la densidad del rodal. Objetivo: Desarrollar un DMD para programar aclareos en los bosques naturales mezclados de la región de El Salto, Durango. Materiales y métodos: Los datos se obtuvieron en 441 parcelas temporales de muestreo en 263 rodales mezclados con especies de los géneros Pinus y Quercus, principalmente. El DMD se basó en el índice de Hart-Becking y una relación de dos ecuaciones alométricas: 1) el diámetro medio cuadrático (dg, cm) con la densidad (N, árboles·ha-1) y altura dominante (Hd, m), y 2) el volumen (V, m3·ha-1) con el dg, Hd y N. En el ajuste de los parámetros de las ecuaciones se utilizó el método de mínimos cuadrados ordinarios no lineales en forma simultánea. El límite de densidad máxima se estimó mediante regresión cuantílica potencial que relacionó N con la Hd. Resultados y discusión: En los modelos ajustados se obtuvieron estadísticos de bondad de ajuste eficientes, en términos de la raíz del error medio cuadrático (2.29) y coeficiente de determinación (0.86). El DMD sugiere aplicar aclareos debajo de la línea de densidad máxima para evitar mortalidad. A través del DMD se pueden evaluar diferentes alternativas silvícolas, programar aclareos, maximizar el espacio de crecimiento, promover el incremento de árboles y mejorar los productos forestales. Conclusión: El DMD desarrollado es útil para programar aclareos con fines de producción de madera para asierre al final del turno.

Abstract: In order to know the contribution and decomposition of litter as an ecosystem process through which nutrients are transferred to the soil, two study sites (2 500 m2) were evaluated during one year: El Brillante, where the forest structure is conditioned by Quercus sideroxyla and Pinus cooperi var. ornelasii, and Santa Bárbara, with Cupressus lusitanica and Pseudotsuga menziesii and different composition of species; in each one, ten 1 m2 litter collectors were installed, in which the collection was made every two weeks. This material was separated into components: leaves, reproductive structure, branches, bark, insects, feces and others (moss, resin and unidentified tissue). To measure foliar decomposition, 160 bags with 10 g of dry litter were distributed per site and reviewed each month. Total litter production was 5.9 (El Brillante) and 3.6 Mg ha-1 year (Santa Bárbara). Through a regression analysis, the Simple Negative Exponential model was the best to describe the relationship between the initial and final weight in the decomposition. For the decomposition of 50 and 90 % of the mass of the leaves, the time required was 1.6 and 10.8 years, respectively. El Brillante has a higher production of litter, however, the decomposition process is similar to that of Santa Bárbara. The comparison of averages in the litter contribution and decomposition of the foliar fraction for the study sites was carried out with the non-parametric Mann-Whitney U test.

Resumen: A fin de conocer el aporte y descomposición de hojarasca como un proceso ecosistémico a través del cual se transfieren nutrientes al suelo, se evaluaron dos sitios de estudio (2 500 m2) durante un año: El Brillante, donde la estructura forestal está condicionada por Quercus sideroxyla y Pinus cooperi var. Ornelasii; y Santa Bárbara, con Cupressus lusitanica y Pseudotsuga menziesii y diferente composición de especies; en cada uno se instalaron 10 colectores de hojarasca de 1 m2, en los que la recolecta se hizo quincenalmente. Dicho material fue separado en componentes: hojas, estructuras reproductivas, ramas, corteza, insectos, heces y otros (musgo, resina y tejido no identificado). Para medir la descomposición foliar se distribuyeron, por sitio, 160 bolsas con 10 g de hojarasca seca que se revisaron cada mes. La producción de hojarasca total fue de 5.9 (El Brillante) y de 3.6 Mg ha-1 año-1 (Santa Bárbara). Mediante un análisis de regresión, el modelo Exponencial Negativo Simple fue el mejor para describir la relación entre el peso inicial y final en la descomposición. Para la descomposición de 50 y 90 % de la masa de las hojas, el tiempo requerido fue de 1.6 y 10.8 años, respectivamente. El Brillante tiene una mayor producción de hojarasca; sin embargo, el proceso de descomposición es semejante al de Santa Bárbara. La comparación de promedios en el aporte de hojarasca y descomposición de la fracción foliar para los sitios de estudio se realizó con la prueba no paramétrica de U de Mann-Whitney.

Abstract: In this paper the effect of competition on individual tree diameter growth of Pinus durangensis was analyzed. Trees were growing in mixed and uneven-aged stands in Durango, Mexico. The data used in the study were obtained from two forest inventories performed in 2009 and 2014 in 16 permanent sampling plots for forest and soil research (SPIFyS) of 2 500 m2 in size. Pinus durangensis was the dominant species within the sites, covering 39.44 % of the importance value, and it is growing with other 18 tree species. 14 distance-independent and 11 distance-dependent competition indices were used to evaluate the effect of competition. 11 competitor selection methods were tested in combination with the selected distance-dependent indices. Distance-independent competition indices showed slightly better results than distance-dependent indices for predicting diameter at breast height growth for the studied tree species. The distance-independent competition index derived from the ratio between of the basal area of the reference tree and the basal area per hectare best described the effect of the competition, and therefore, it is recommended for its possible addition within further models to predict the breast height diameter growth for the tree species analyzed in this study.

Resumen: En esta investigación se analizó la influencia de la competencia sobre el crecimiento en diámetro normal en árboles de Pinus durangensis en bosques mixtos e irregulares del estado de Durango. Se utilizaron datos de dos inventarios realizados en 2009 y 2014, en 16 Sitios Permanentes de Investigación Forestal y de Suelos (SPIFyS) de 2 500 m2, dentro de los cuales, Pinus durangensis fue la especie dominante del estrato arbóreo, con 39.44 % del valor de importancia, y crece de manera mezclada con otras 18 especies arbóreas. El efecto de la competencia fue analizado mediante 14 índices de competencia independientes de la distancia y 11 dependientes de la distancia; para ello, se evaluaron 11 criterios de selección de árboles competidores. Los índices independientes de la distancia explicaron ligeramente mejor que los índices dependientes de la distancia el crecimiento en diámetro normal de la especie estudiada. El índice de competencia independiente de la distancia que se deriva de la razón entre el área basal del árbol objetivo y el área basal por hectárea describió mejor el efecto deseado, por lo que se recomienda para su posible inclusión en futuros modelos de crecimiento en diámetro normal desarrollados para P. durangensis.

ABSTRACT: The objective of the study was to evalúate and compare arboreal diversity on different gradients of exposure and slope in an altitude range of 1,500 to 3,000 m.a.s.l. in températe forests of the El Salto, Durango region. The database was obtained from 268 sites of 0.1 ha randomly distributed in 12 communities. For each gradient, the species richness (S) was considered, as well as Shannon-Wiener proportional diversity index (H’), Simpson index (λ) and Pielou equity index (J’). The comparison of arboreal diversity was performed with rarefaction analysis. The results show that the exposure and slope factors modify species richness and proportional diversity, while the Shannon-Wiener and Simpson indexes presented an average diversity and species abundance tends to be heterogeneous. The rarefaction analysis indicated that there are significant differences in proportional diversity and species richness, while the species with the highest importance value index were Pinus durangensis and P. cooperi. Exposure is the most important source of variation on the richness and proportional diversity of arboreal species compared to the slope.

RESUMEN: El objetivo del estudio fue evaluar y comparar la diversidad arbórea sobre diferentes gradientes de exposición y pendiente en un rango de altitud de 1 500 a 3 000 msnm en bosques templados de la región de El Salto, Durango. La base de datos se obtuvo de 268 sitios de 0.1 ha distribuidos al azar en 12 comunidades. Para cada gradiente, se estimó la riqueza de especies (S), índice de diversidad proporcional de Shannon-Wiener (H’), índice de Simpson (λ) e índice de equidad de Pielou (J’). La comparación de la diversidad arbórea se realizó con análisis de rarefacción. Los resultados muestran que los factores exposición y pendiente modifican la riqueza de especies y la diversidad proporcional, mientras que los índices de Shannon-Wiener y Simpson presentaron una diversidad media y la abundancia de las especies tiende a ser heterogénea. El análisis de rarefacción indicó que existen diferencias signi ficativas en la diversidad proporcional y la riqueza de especies, en tanto que las especies con mayor índice de valor de importancia fueron Pinus durangensis y P. cooperi. La exposición es la fuente de variación más importante sobre la riqueza y diversidad proporcional de especies arbóreas en comparación con la pendiente.

Abstract: The presence of plant species is a function of altitude; therefore, the purpose of this study was to estimate and compare tree diversity on the altitudinal gradient of the El Salto, Durango region. Twelve forest communities were selected from between 1 500 and 3 000 m, which was divided into five intervals of 300 m each. A total of 268 circular sites of 0.1 ha were randomly distributed proportionally for each interval, where species richness (S), proportional diversity indexes of Shannon-Wiener (H’) and Simpson (λ), of Pielou’s equity (J’) and dominance of Simpson (Eλ) were determined. Comparison of tree diversity between altitudes was made on the Shannon-Wiener index using the Hutcheson t-test. Species richness varied from 14 to 25 taxa, the Shannon-Wiener index from 1.94 to 2.67 and Simpson’s 0.09 to 0.18. Equity and dominance by Pielou and Simpson suggest that species abundance tends to be heterogeneous. The Hutcheson t test showed that there are significant differences in species diversity between altitudinal intervals.

Resumen: La presencia de especies vegetales está en función de la altitud, por lo que, el propósito de este estudio fue estimar y comparar la diversidad arbórea sobre un gradiente altitudinal entre los 1 500 a los 3 000 m de la región de El Salto, Durango, que fue dividido en cinco intervalos de 300 m cada uno. Se seleccionaron doce comunidades forestales, y se ubicaron 268 sitios circulares de 0.1 ha de manera aleatoria, distribuidos de forma proporcional por cada intervalo, dentro del cual se estimó la riqueza de especies (S), los índices de diversidad proporcional de Shannon-Wiener (H’) y Simpson (λ), los de equidad de Pielou (J’) y de dominancia de Simpson (Eλ). La comparación de la diversidad arbórea entre altitudes se hizo sobre el índice de Shannon-Wiener mediante la prueba de t de Hutcheson. La riqueza de especies varió de 14 a 25 taxa, el índice de Shannon de 1.94 a 2.67 y el de Simpson de 0.09 a 0.18. Los de equidad y dominancia de Pielou y Simpson sugieren que la abundancia de las especies tiende a ser heterogénea. La prueba de t de Hutcheson demostró que existen diferencias significativas en la diversidad de especies entre los intervalos altitudinales.

The studies on reconstruction of paleoclimatic series play an important role in analyzing regional climate variability when instrumental information is not available. Tree-ring samples from stands of Pinus durangensis, Pinus cooperi and Pinus lumholtzii were used to generate chronologies in order to reconstruct and analyze the historical hydroclimatic variability for the region of San Dimas, Durango, Mexico. A principal component analysis (PCA) indicates that those series showed a common variability; subsequently, a regional series was developed covering a period of 294 years. An analysis of response function suggests that the most important climate variable influencing tree growth was the seasonal winter-spring precipitation (January-June), which accounted for 52 % of the variability. Reconstruction of the variability of the winter-spring precipitation for the last three centuries was possible. Such a profile allowed us to identify important drought periods (1740-1746, 1766-1780, 1785-1786, 1819-1824, 1890-1900, 1935-1940, 1950-1957 and 2011-2015). Because of their extension, the periods 1766-1780, 1890-1900 and 1950-1957 were the longest. Based on historical records, four events of severe drought (1785-1786, 1935-1940, 1891-1902 and 1950) were associated with strong havoc in central Mexico and their effects were extended to northern Mexico. In addition, a wavelet coherence analysis suggests a strong relationship between the reconstructed precipitation (Winter-Spring) and NIÑO 3 SST (December to February) in phase from 1770 to 1978 with frequencies from 1 to 5 years, ENSO has significantly modulated climate variability in this region of the state of Durango.

Los estudios de reconstrucción de series paleoclimáticas juegan un papel importante para analizar la variabilidad del clima regional cuando no se dispone de información instrumental. Muestras de anillos de árboles de rodales de Pinus durangensis, Pinus cooperi y Pinus lumholtzii fueron empleados para generar cronologías con el objetivo de reconstruir y analizar la variabilidad hidroclimática histórica para la región de San Dimas, Durango, México. Un análisis de componentes principales (PCA) determinó que las series presentan variabilidad común, se desarrolló una serie regional de 294 años. Un análisis de función de respuesta mostró que la variable climática que más ha influido en el crecimiento es la precipitación estacional invierno-primavera (enero-junio), que explicó el 52 % de la variabilidad. Se logró reconstruir la lluvia invierno-primavera para los últimos tres siglos. Esta reconstrucción permitió identificar importantes periodos de sequía (1740-1746, 1766-1780, 1785-1786, 1819-1824, 1890-1900, 1935-1940, 1950-1957 y 2011-2015), por su extensión destacaron los periodos 1766-1780, 1890-1900 y 1950-1957. Con base en archivos históricos, se corroboraron cuatro eventos de sequía severa (1785-1786, 1935-1940, 1891-1902 y la década de 1950) que propiciaron fuertes estragos a la sociedad del centro del país y cuyos efectos se extendieron hasta el norte de México. Un análisis de coherencia de ondeletas mostró una fuerte relación entre la precipitación reconstruida (invierno-primavera) y NIÑO 3 SST (diciembre-febrero) en fase de 1770 a 1978 con frecuencias de 1 a 5 años, ENSO ha modulado significativamente la variabilidad climática en esta región del estado de Durango.

The diameter distribution of 44 permanent plots (conifers and broadleaf trees) was modeled using the three-parameter Weibull and Johnson's S B probability density functions (PDFs) in Santiago Papasquiaro, Durango. Four different methods of fitting parameters were used: maximum likelihood (ML), moments (MM), non-linear regression by ordinary least squares (ONLS) and percentiles (MP). The best method of fitting parameters for conifers and broadleaf trees was the method of moments. In modeling the Weibull PDFs, it was assumed that the location parameter (ε) corresponds to the minimum measurable diameter. The scale parameter (λ) was modeled using the method of prediction parameter (PPM) through a linear regression relating to the quadratic mean diameter and dominant height of the stand. Finally, the shape parameter (γ) was indirectly recovered by the method of moments through prediction of the average diameter of the stand. According to the Kolmogorov-Smirnov test (P= 0.05), 71 % of the plots for the group of conifers and 68 % of the plots for the group of broadleaf species come from a population that follows the fitting distribution function.

La distribución diamétrica de 44 parcelas permanentes (coníferas y latifoliadas) se modeló a través de las funciones de densidad de probabilidad (FDP) Weibull de tres parámetros y S B Johnson, en el municipio de Santiago Papasquiaro, Durango. Para ello, se emplearon cuatro métodos de ajuste de parámetros: máxima verosimilitud, momentos, regresión no lineal por mínimos cuadrados ordinarios y percentiles. El mejor método de ajuste para las especies de coníferas y latifoliadas fue el método de momentos. En el modelado de la FDP Weibull se asumió que el parámetro de localización (ε) corresponde al diámetro mínimo inventariable de la distribución. El parámetro de escala (λ) se modeló con el procedimiento de predicción de parámetros a través de un modelo de regresión lineal simple que relaciona γ con el diámetro cuadrático medio y la altura dominante del rodal. Finalmente, el parámetro de forma (γ) fue recuperado indirectamente por el método de momentos a través de la predicción del diámetro medio del rodal. De acuerdo con la prueba de Kolmogorov-Smirnov (P = 0.05), 71 % de las parcelas del grupo de especies de coníferas y 68 % de las parcelas del grupo de latifoliadas provienen de una población que sigue la función de distribución ajustada.