Núm. 129 (2022)
Artículo de investigación

Anatomía de la madera de Fagus grandifolia subsp. mexicana (Fagaceae), especie endémica de México

Liliana Cuapio Hernández
División de Ciencias Forestales, Universidad Autónoma Chapingo
Ma. Amparo Borja-de la Rosa
División de Ciencias Forestales - Universidad Autónoma Chapingo
Benito Reyes Trejo
Laboratorio de Productos Naturales, Preparatoria Agrícola, Universidad Autónoma Chapingo
Antonio Villanueva Morales
División de Ciencias Forestales, Universidad Autónoma Chapingo
Roberto Machuca Velasco
División de Ciencias Forestales, Universidad Autónoma Chapingo
Alejandro Corona Ambriz
División de División de Ciencias Forestales, Universidad Autónoma Chapingo

Publicado 2022-05-06

Palabras clave

  • anatomical features,
  • cloud forest,
  • heartwood,
  • Mexican beech,
  • sapwood,
  • xylem
  • ...Más
    Menos
  • albura,
  • bosque mesófilo de montaña,
  • características anatómicas,
  • duramen,
  • haya mexicana,
  • xilema
  • ...Más
    Menos

Resumen

Antecedentes y Objetivos: Fagus grandifolia subsp. mexicana habita en México, formando relictos en el bosque mesófilo de montaña en la Sierra Madre Oriental; es un taxón endémico que actualmente se encuentra en peligro de extinción. El objetivo del estudio fue describir las características anatómicas macroscópicas y microscópicas de la madera de Fagus grandifolia subsp. mexicana con el fin de contribuir a su conocimiento anatómico.
Métodos: Las muestras de madera se obtuvieron mediante un método no destructivo que consistió en la extracción de núcleos del fuste de árboles vivos y trozos del tronco de un árbol derribado por el viento. La descripción anatómica de la madera se realizó en los planos tangencial, transversal y radial, a nivel macroscópico con tablillas (7×12×1 cm cortadas y pulidas) y microscópico con preparaciones fijas de cortes de los núcleos, de acuerdo con la terminología propuesta por la International Association of Wood Anatomists; también se estimaron los índices de vulnerabilidad (IV), agrupamiento de vasos (IVg) y mesomorfía (IM). Se empleó el programa RStudio para realizar las pruebas estadísticas y Excel para la estimación de los índices.
Resultados clave: La madera de Fagus grandifolia subsp. mexicana es de color castaño claro, brillo medio a alto, veteado pronunciado, hilo recto y textura gruesa, posee porosidad difusa, placa de perforación simple y escalariforme (5-20 barras), punteaduras intervasculares opuestas, tílosis, traqueidas vasicéntricas, fibras libriformes, parénquima axial paratraqueal y apotraqueal difuso, radios heterocelulares uniseriados, biseriados, multiseriados y agregados, cristales prismáticos y cuerpos de sílice. Algunos rasgos anatómicos coinciden con los de otras especies del mismo género.
Conclusiones: La descripción anatómica de la madera de F. grandifolia subsp. mexicana es la primera que se realiza para este taxón; además, contribuye a interrelacionar la información de sus características con las de otras especies de Fagus de importancia económica.

Citas

  1. Bajpai, P. 2018. Chapter 2 - Wood and Fiber Fundamentals. In: Bajpai, P. (ed.). Biermann’s Handbook of Pulp and Paper, Vol. 1. Elsevier Inc. Massachusetts, USA. Pp. 19-74. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-814240-0.00002-1
  2. Berlanga-Silvente, V. y M. J. Rubio-Hurtado. 2012. Clasificación de pruebas no paramétricas. Cómo aplicarlas en SPSS. REIRE revista d’Innovació i Recerca en Educació 5(2): 101-113. DOI: https://doi.org/10.1344/reire2012.5.2528
  3. Bond, B. y P. Hamner. 2002. Wood identification for hardwood and softwood species native to Tennessee. The University of Tennessee Agricultural Extension Service. Tennessee, USA. 15 pp.
  4. Bond, B. y P. Rappold. 2013. Wood identification for species native to Virginia. Virginia Polytechnic Institute and State University. Virginia, USA. 14 pp.
  5. Bonifazi, G., L. Calienno, G. Capobianco, A. L. Monaco, C. Pelosi, R. Picchio y S. Serranti. 2015. Modeling color and chemical changes on normal and red heart beech wood by reflectance spectrophotometry, Fourier Transform Infrared spectroscopy and hyperspectral imaging. Polymer Degradation and Stability 113: 10-21. DOI: https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2015.01.001
  6. Burns, R. M. y B. H. Honkala. 1990. Silvics of North America. Vol. 2. Hardwoods. Forest Service, Agricultural Handbook 654. Unites States Department of Agriculture. Washington D.C., USA. 877 pp.
  7. Carlquist, S. 1977. Ecological factors in wood evolution: a floristic approach. American Journal of Botany 64(7): 887-896. DOI: https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1977.tb11932.x
  8. Carlquist, S. 2001. Comparative wood anatomy. Systematic, ecological, and evolutionary aspects of dicotyledon wood. 2a ed. Springer-Verlag. Berlin, Germany. 449 pp. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-04578-7
  9. Carpenter, R. D. 1974. American Beech. U.S. Department of Agriculture American Woods FS-220. Washington D.C., USA. 8 pp.
  10. Cobas, A. C., M. C. Area y S. Monteoliva. 2014. Patrones de variación de la densidad de la madera y morfometría celular de Salix babylonica para la determinación de la edad de transición entre madera juvenil y madura. Maderas: Ciencia y Tecnología 16(3): 343-354. DOI: https://doi.org/10.4067/S0718-221X2014005000027
  11. Crivellaro, A. y F. H. Schweingruber. 2013. Atlas of wood, bark and pith anatomy of Eastern Mediterranean trees and shrubs: with a special focus on Cyprus. Springer-Verlag. Berlin, Germany. 583 pp. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-37235-3
  12. Cueva Gálvez, G. I. E., M. Pereira da Rocha, R. J. Klitzke y H. E. González Mora. 2020. Caracterización anatómica y variabilidad de los componentes de la madera de Calycophyllum spruceanum (Benth). Hook. Ciência Da Madeira (Brazilian Journal of Wood Science) 11(2): 93-106. DOI: https://doi.org/10.12953/2177-6830/rcm.v11n2p93-106
  13. De La Paz Pérez-Olvera, C. y R. Dávalos-Sotelo. 2008. Algunas características anatómicas y tecnológicas de la madera de 24 especies de Quercus (encinos) de México. Madera y Bosques 14(3): 43-80. DOI: https://doi.org/https://doi.org/10.21829/myb.2008.1431206
  14. De Micco, V., A. Balzano, E. A. Wheeler y P. Baas. 2016. Tyloses and gums: A review of structure, function and occurrence of vessel occlusions. IAWA Journal 37(2): 186-205. DOI: https://doi.org/10.1163/22941932-20160130
  15. Fang, J. y M. J. Lechowicz. 2006. Climatic limits for the present distribution of beech (Fagus L.) species in the world. Journal of Biogeography 33(10): 1804-1819. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2699.2006.01533.x
  16. García Esteban, L., A. Guindeo Casasus, C. Peraza Oramas y P. de Palacios. 2003. La madera y su anatomía. Mundi-Prensa. Madrid, España. 328 pp.
  17. Gärtner, H. y F. H. Schweingruber. 2013. Microscopic preparation techniques for plant stem analysis. Verlag-Kessel. Remagen-Oberwinter, Germany. 78 pp.
  18. Godínez-Ibarra, O., G. Ángeles-Pérez, L. López-Mata, E. García-Moya, J. I. Valdez-Hernández, H. De los Santos-Posadas y A. Trinidad-Santos. 2007. Lluvia de semillas y emergencia de plántulas de Fagus grandifolia subsp. mexicana. Revista Mexicana de Biodiversidad 78: 117-128. DOI: http://doi.org/10.22201/ib.20078706e.2007.001.394
  19. Giagli, K., Gričar, J., H. Vavrčík, L. Menšík y V. Gryc. 2016. The effects of drought on wood formation in Fagus sylvatica during two contrasting years. IAWA Journal 37(2): 332-348. DOI: https://doi.org/10.1163/22941932-20160137
  20. Guridi Gómez, L. I. 1977. Método de ablandamiento de madera dura y muy dura para la obtención de cortes en xilotomo. Ciencia Forestal (México) 2(10): 59-64.
  21. Hansmann, C., R. Stingl y A. Teischinger. 2009. Inquiry in beech wood processing industry concerning red heartwood. Wood Research 54(3): 1-12.
  22. Hoadley, R. B. 1990. Identifying wood: accurate results with simple tools. The Taunton Press. Connecticut, USA. 233 pp.
  23. Hoagland, B. W. 2006. Woody plant species composition of a Fagus grandifolia Ehrh. (American beech) forest along beech creek, Leflore County, Oklahoma. Publications of the Oklahoma Biological Survey 7: 34-39.
  24. IAWA Committee. 1989. IAWA list of microscopic features for hardwood identification. IAWA Bulletin n.s. 10(3): 219-332.
  25. Ilvessalo-Pläffli, M. S. 1995. Fiber atlas: identification of papermaking fibers. Springer. Berlin, Germany. 400 pp. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-07212-7
  26. Jansen, S., P. Kitin, H. de Pau, M. Idris, H. Beeckman y E. Smets. 1998. Preparation of wood specimens for transmitted light microscopy and scanning electron microscopy. Belgian Journal of Botany 131(1): 41-49.
  27. Larson, P. R. 1994. The vascular cambium: development and structure. Springer. Berlin, Germany. 725 pp. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-78466-8
  28. Leica Microsystems. 2011. Leica Application Suite version 8.3. Leica Microsystems. Heerbrugg, Switzerland.
  29. Machuca-Velasco, R., A. Borja de la Rosa, F. Zamudio-Sánchez y G. Barcenas-Pozos. 1999. Propiedades tecnológicas de la madera de Quercus insignis de Huatusco, Edo. de Veracruz, México. Revista Chapingo, Serie Ciencias Forestales y del Ambiente 5(2): 125-131.
  30. Medina, A. A, N. M. Dionisio, L. N. Laffitte, I. R. Andía y S. M. Rivera. 2013. Variación radial y axial de longitud de fibras y elementos de vaso en Nothofagus nervosa (Nothofagaceae) de la Patagonia Argentina. Madera y Bosques 19(2): 7-19.
  31. Metcalfe, C. R. y L. Chalk. 1950. Anatomy of the Dicotyledons, Vol. II. Oxford University Press. Oxford, UK. Pp. 725-1500.
  32. Microsoft Corporation. 2013. Microsoft Excel. Microsoft Corporation. Washington, USA. https://www.microsoft.com
  33. Moya, R. y J. Calvo-Alvarado. 2012. Variation of wood color parameters of Tectona grandis and its relationship with physical environmental factors. Annals of Forest Science 69: 947-959. DOI: https://doi.org/10.1007/s13595-012-0217-0
  34. Munsell Color Company. 1988. Munsell soil color charts. Munsell Color Company. Baltimore, Maryland, USA.
  35. Ortiz-Quijano, A. B., A. Sánchez-González, L. López-Mata y J. Villanueva-Díaz. 2016. Population structure of Fagus grandifolia subsp. mexicana in the cloud forest of Hidalgo State, Mexico. Botanical Sciences 94(3): 483-497. DOI: https://doi.org/10.17129/botsci.515
  36. Richter, C. 2015. Wood characteristics. Description, causes, prevention, impact on use and technological adaption. Springer. Cham, Switzerland. 222 pp. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-07422-1
  37. Rodríguez-Ramírez, E. C., A. Sánchez-González y G. Ángeles-Pérez. 2013. Current distribution and coverage of Mexican beech forests Fagus grandifolia subsp. mexicana in Mexico. Endangered Species Research 20: 205-216. DOI: https://doi.org/10.3354/esr00498
  38. Rodríguez-Ramírez, E. C., A. Sánchez-González y G. Ángeles-Pérez. 2016. Relationship between vegetation structure and microenvironment in forest relicts in Mexico. Journal of Plant Ecology 11(2): 237-247. DOI: https://doi.org/10.1093/jpe/rtw138
  39. Rodríguez-Ramírez, E. C., T. Terrazas e I. Luna-Vega. 2019. The influence of climate on the masting behavior of Mexican beech: growth rings and xylem anatomy. Trees 33: 23-35. DOI: https://doi.org/10.1007/s00468-018-1755-3
  40. RStudio Inc. 2012. RStudio: Integrated Development for R version 1.0.136. Boston, USA. http://www.rstudio.com/ (consultado febrero de 2021).
  41. Ruffinatto, F. y A. Crivellaro. 2019. Atlas of macroscopic wood identification: with a special focus on timbers used in Europe and CITES-listed species. Springer. Cham, Switzerland. 439 pp. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-23566-6
  42. Sass, U. y D. Eckstein. 1995. The variability of vessel size in beech (Fagus sylvatica L.) and its ecophysiological interpretation. Trees 9: 247-252. DOI: https://doi.org/10.1007/bf00202014
  43. Sánchez-Rojas L. y M. Cedillo-Aguilar. 2000. Análisis comparativo del mercado de pisos de maderas nacionales e importadas en la Ciudad de México. Revista Chapingo, Serie Ciencias Forestales y del Ambiente 6(2): 171-178.
  44. Schuldt, B., F. Knutzen, S. Delzon, S. Jansen, H. Müller-Haubold, R. Burlett, Y. Clough y C. Leuschner. 2016. How adaptable is the hydraulic system of European beech in the face of climate change-related precipitation reduction? New Phytologist 210(2): 443-458. DOI: https://doi.org/10.1111/nph.13798
  45. Schweingruber, F. H. 1993. Trees and wood in dendrochronology. Springer. Berlin, Germany. 402 pp.
  46. Schweingruber F. H. y A. Börner. 2018. The plant stem: a microscopic aspect. Springer. Cham, Switzerland. 207 pp. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-73524-5
  47. Schweingruber, F. H., P. Steiger y A. Börner. 2019. Bark anatomy of trees and shrubs in the temperate Northern Hemisphere. Springer. Cham, Switzerland. 394 pp. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-14056-4
  48. SEMARNAT. 2010. Norma Oficial Mexicana NOM-059-SEMARNAT-2010, Protección ambiental-Especies nativas de México de flora y fauna silvestres-Categorías de riesgo y especificaciones para su inclusión, exclusión o cambio-Lista de especies en riesgo. Secretaria del Medio Ambiente y Recursos Naturales. Diario Oficial de la Federación. Cd. Mx., México. https://www.profepa.gob.mx/innovaportal/file/435/1/NOM_059_SEMARNAT_2010.pdf (consultado julio de 2020).
  49. Shimaji, K. 1952. Anatomical studies on the wood of some Fagus species, with Plates IV-V. Bulletin of The University of Tokyo Forests 42: 181-193.
  50. SLMA, I. 2018. The hardwood handbook: An illustrated guide to Appalachian and Southern Lumber. Southeastern Lumber Manufacturers Association, Inc. Tyrone, USA. 31 pp. https://www.countryhouseessays.com/documents/2018/04/hardwood-handbook.pdf (consultado julio de 2020).
  51. Tamarit-Urias, J. C. y M. Fuentes-Salinas. 2003. Parámetros de humedad de 63 maderas latifoliadas mexicanas en función de su densidad básica. Revista Chapingo, Serie Ciencias Forestales y del Ambiente 9(2): 155-164.
  52. Téllez-Valdés, O., P. Dávila-Aranda y R. Lira-Saade. 2006. The effects of climate change on the long-term conservation of Fagus grandifolia var. mexicana, an important species of the cloud forest in eastern Mexico. Biodiversity and Conservation 15(4): 1095-1107. DOI: https://doi.org/10.1007/s10531-004-1868-4
  53. Topaloğlu, E. y E. Erisir. 2018. Longitudinal variation in selected wood properties of oriental beech and caucasian fir. Maderas: Ciencia y Tecnología 20(3): 403-416. DOI: https://doi.org/10.4067/s0718-221x2018005031101
  54. Topaloğlu, E., N. Ay, L. Altun y B. Serdar. 2016. Effect of altitude and aspect on various wood properties of oriental beech (Fagus orientalis Lipsky) wood. Turkish Journal of Agriculture and Forestry 40: 397-406.
  55. Tortorelli, L. A. 1956. Maderas y Bosques de Argentina. Editorial Acme. Buenos Aries, Argentina. 910 pp.
  56. Vignote P., S. 2014. Principales maderas de frondosas de España. Características, tecnología y aplicaciones. Universidad Politécnica de Madrid. Madrid, España. 201 pp.
  57. Wheeler, E. A. 2011. InsideWood - A Web resource for hardwood anatomy. IAWA Journal 32(2): 199-211. DOI: https://doi.org/10.1163/22941932-90000051
  58. Wiemann, M. C. 2010. Chapter 2: Characteristics and availability of commercially important Woods. In: Forest Products Laboratory (eds.). Wood handbook: wood as an engineering material. General Technical Report FPL-GTR-190. USDA Forest Service, Forest Products Laboratory. Madison, USA. Pp. 2-45.
  59. Williams-Linera, G., A. Rowden y A. Newton. 2003. Distribution and stand characteristics of relict populations of Mexican beech (Fagus grandifolia var. mexicana). Biological Conservation 109(1): 27-36. DOI: https://doi.org/10.1016/S0006-3207(02)00129-5