Restoration practices for subtropical dry forest in Puerto Rico: ecological and economic aspects for native trees species

Abstract

Subtropical dry forests that are degraded by human activities may take centuries to recover. Reforestation projects can be an important instrument for the regeneration of dry forests. However, the costs and labor requirements are a challenge. This project explored five management practices (control, irrigation, mulch, mulch-irrigation and mulch-irrigation plus bulldozing) for establishment native tree species. In the rainy season of September 2007 in the Cabo Rojo National Wildlife Refuge, six native species were planted in two different types of soil (clay and loamy sand). Soil moisture and grass cover were measured to help explain mechanisms that affected success. I evaluated the economic and labor requirements in comparison to the ecological benefits to determine the cost-effectiveness of management practices used to establish native tree species. Three years after planting, the survival rate of the saplings was 81% in both soil types. All species together had approximately more 50% of height growth in clay soil than loamy sand soil. Saplings planted with mulch showed higher growth compared to control and irrigation in loamy sand. Mulch management decreased grass cover and maintained soil moisture over time, and this helped increased growth and survival in the first stage of establishment. Ligh bulldozing after surface helps to maintain weed control for one year after treatment, but after at three years the establishment and growth was not higher than mulch. Mulch/irrigation in combination with bulldozing increased soil moisture and growth, but mulch management was the most cost effective technique for the establishment of native tree species over time. The fastest growing species were C. fruticosum and T. heterophylla, then B. Simaruba; those that showed medium to low growth were B. buceras, B. succulenta and E. aerolatum. The study established that the combination of mulch management with the species, in order of highest growth, C. fruticosum > T. heterophyla > B. simaruba > B. buceras, yielded the most cost-effective management for the restoration of subtropical dry forests.

La intensa actividad humana a degradado los bosques secos subtropicales que pueden tardar siglos en recuperarse sin la restauración activa. La reforestación puede ser un instrumento importante para para la regeneración de los bosques secos. Sin embargo, los costos y los requerimientos de labor hacen que los proyectos de reforestación sean difíciles sin mucho mantenimiento, tales como el riego y control de pastos. En 2007 se establece un proyecto de investigación en el Refugio Nacional de Vida Silvestre de Cabo Rojo que evalúa cinco prácticas de manejo (control, riego, cubierta de heno, cubierta/riego y cubierta/riego más la remoción de yerbas) para el establecimiento de especies de árboles nativos. Para la temporada de lluvia en Septiembre 2007, seis especies nativas fueron sembradas en dos tipos de suelo (textura arcillosa y franco arenoso). Se evaluó como las prácticas de manejo influencian en el éxito del establecimiento de las especies de árboles nativos en proyectos de reforestación en los bosques secos. La humedad de suelo y la cobertura de yerbas fueron medidas para ayudar a explicar los mecanismos que afectan el éxito de establecimiento. Al mismo tiempo se comparo los requerimientos económicos y de labor con los resultados ecológicos (sobrevivencia y crecimiento) para determinar la costo-efectividad de las prácticas de manejo. Todas las especies juntas tuvieron aproximadamente más de 50% de crecimiento en el suelo arcilloso que el franco arenoso. Los arboles juveniles manejados con cubierta de heno presentaron mayor crecimiento cuando se compara con los manejos de riego o control en suelo franco arenoso. El efecto del “buldócer” en la superficie del suelo ayuda a controlar las yerbas luego de un año, pero al pasar tres años el establecimiento y crecimiento no fueron mayores que el manejo con cubierta de heno. Cubierta de heno con riego y el efecto de “buldócer” incrementaron la humedad de suelo y el crecimiento en los arboles juveniles, pero la inversión adicional hacen que el manejo con cubierta de heno sea más costo-efectivo. Las más rápidas de crecimiento lo fueron las especies C. fruticosum y T. heterophylla, luego B. simaruba y las que presentaron un mediano y de bajo crecimiento los fueron B. buceras, B. succulenta and E. aerolatum. El estudio estableció que la combinación de la cubierta de heno con las especie de mayor incremento C. fruticosum > T. heterophyla > B. simarub > B. buceras ayudaran a un manejo mas costo-efectivo para la restauración de bosques secos subtropicales.