An important challenge for silvicultural practices is the conservation of tree diversity while fulfilling the traditional objectives of forest management, most notably timber harvesting. The purpose of this study was to compare the tree diversity before and after the application of silvicultural treatments in a temperate forest in northern Mexico. Fifteen experimental plots, each measuring 2500 m², were established to evaluate the immediate effect of four silvicultural treatments. These treatments were identified by their levels of management: intensive (clearcut, removal 100%), semi-intensive (removal of 59–61% of basal area), conservative (removal of 29–31% of basal area), and a control group. New forest guidelines, in contrast to conventional approaches, were applied to the semi-intensive and conservative treatments based on health and diversity conditions. Basal area, canopy cover, tree and total volume were measured in each plot. The Importance Value Index, alpha diversity, and evenness were estimated before and after treatments. Eighteen species belonging to five genera and five families were found in the study area. The species with the highest ecological values were Pinus durangensis, P. teocote, Quercus sideroxyla, and Quercus convallata with IVI numbers between 13.6 and 24.5%. Alpha diversity was intermediate (Margalef: 2.9 to 3.8), while dominance and evenness were above average compared to other studies (Simpson: 0.69 to 0.77; Shannon-Wiener: 1.44 to 1.6; Pielou: 0.76 to 0.85). The species evenness index in the conservative treatment was high (Sorensen, Jaccard, quantitative Sorensen and Morisita-Horn; 88 to 99%), although abundance decreased. Overall, there were no significant differences in IVI values and diversity indicators before and after treatments, with the exception of the clearcut treatment. When associating the diversity indices with stand variables, only the Pielou’s evenness index showed a significant relationship between them. We concluded that both the conservative and semi-intensive treatments did not generate significant changes in tree diversity, but the former had slightly higher alpha diversity indices. These results can provide a better insight on silvicultural practices and their effects on species composition.

La presente investigación se realizó con el objetivo de evaluar la composición y la diversidad de las especies forestales en bosques templados en la zona este del estado de Puebla (centro de México). La base de datos se obtuvo de 45 sitios permanentes de investigación silvícola (SPIS), ubicados en la región forestal Centro y Pico de Orizaba pertenecientes a la Unidad de Manejo Forestal, Umafor 2105. Se registró información dasométrica de altura total (m), diámetro a la altura del pecho (cm) y cobertura de copa de ejemplares con un diámetro a la altura del pecho mayor o igual a 7.5 cm. Para cada una de las especies se cuantificó su dominancia a través del área basal, su abundancia de acuerdo con el número de árboles y su frecuencia en las parcelas de muestreo. Se generó un valor ponderado para cada especie, denominado índice valor de importancia (IVI). La diversidad y la riqueza de especies se estimaron utilizando el índice de diversidad de Shannon-Wiener (H´) y el índice de Margalef (DMg). Los resultados mostraron 11 especies arbóreas, distribuidas en cinco géneros. La familia con mayor riqueza fue Pinácea, con seis especies; de las cuales P. montezumae fue la que presentó los valores mayores de densidad, área basal y área de copa seguida por A. religiosa. Para la comunidad estudiada se registró un valor de índice de Shannon-Wiener de 1.37 y uno de índice de Margalef de 1.35. Estos valores obtenidos indican tendencia a la heterogeneidad del ecosistema.

Un elemento clave para favorecer un manejo forestal sustentable es conocer las compensaciones, sinergias y relaciones de los servicios ecosistémicos generados por los bosques. Este estudio tuvo como objetivo describir la relación entre el manejo forestal y algunos servicios ecosistémicos, en particular la conservación de la diversidad vegetal, producción de madera, regulación de los flujos del agua y el secuestro y almacenamiento de carbono en bosques templados de México. Se revisaron varias bases de datos bibliográficos para encontrar los estudios más relacionados con estos temas, compilándose 57 trabajos. El manejo forestal se materializa a través de prácticas que incluyen aclareos, cortas de regeneración, selección y otros tratamientos complementarios. De manera general, el manejo forestal impacta de forma positiva el abastecimiento de madera (materia prima) y el secuestro y almacén de carbono. Tiene un efecto variable en la conservación de la diversidad vegetal y negativo en el abastecimiento de flujos de agua, al menos al inicio de la intervención silvícola. El impacto y resiliencia del ecosistema depende de la escala espacial y temporal de la perturbación. La identificación, cuantificación y evaluación de las interacciones de los servicios ecosistémicos en los bosques templados de México, puede ayudar a los tomadores de decisiones a minimizar los impactos posibles del manejo forestal sobre los servicios ecosistémicos.

Managing multiple ecosystem services is a complex task that involves special interactions among different resources, services, and stakeholders. Mexican forests have been traditionally managed for the single purpose of obtaining wood, benefiting a small sector of society. In this study, we evaluated the interactions among various ecosystem services, namely carbon content, tree diversity, surface water runoff, and the net present value of timber production. We also attempted to determine the most suitable basal area level that best satisfies the management of these services combined. Bivariate correlations, non-linear regression models, and a multiobjective decision-making technique are used to analyze the data in the study. Results indicate that trade-offs exist between surface water runoff and tree basal area. A synergistic relationship, between net present value and carbon content with basal area, was also observed. Tree diversity has a synergistic relationship with basal area in open forests, but a trade-off relationship in denser forests. The most preferred forest management level that satisfies the desired ecosystem services is between 17 and 21 m²/ha of residual basal area. We hope that adopting this multiobjective study can cement collaborative strategies among Mexican resource managers, landowners, environmental groups, and others interested in forest management.

En silvicultura, la estimación precisa del volumen maderable es fundamental para el manejo forestal en bosques templados. El objetivo de la presente investigación fue generar ecuaciones de volumen total árbol (Vta), volumen fustal (Vf) y perfil del fuste para Pinus ayacahuite, Pinus leiophylla, Pinus hartwegii, Pinus montezumae, Pinus patula, Pinus pseudostrobus, Pinus teocote, Abies religiosa y Quercus sp. en paisajes productivos de un ecosistema templado en Puebla, México. Mediante un muestreo destructivo se recolectó una muestra de 1 676 árboles. Con base en el tipo dendrométrico se obtuvo el Vf, Vta y volumen de copa (Vc). Con un xilómetro y el modelo no lineal de Berkhout se estimó el volumen de ramas y ramillas con diámetros menores a 5 cm. Para Vta y Vf se ajustó el modelo Schumacher-Hall con regresión ponderada para corregir la heterocedasticidad. La función de Biging se usó para describir el perfil fustal, ajustado con mínimos cuadrados generalizados no lineales para corregir la autocorrelación. La bondad de ajuste de las ecuaciones fue superior a 96 % y un sesgo menor a 0.04 m3. Los resultados estadísticos muestran que el sistema de ecuaciones diferenciado predice con certidumbre el Vta, Vf y ahusamiento de las especies maderables comerciales en los bosques templados de Puebla, México.