Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol. 23, No. 4, octubre-diciembre pp. 1-10, 2019
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Alisis geoecológico de los paisajes terrestres de la reserva de la biosfera Cuchillas
del Toa.
Geoecological analysis of the terrestrial landscapes of the Cuchillas del Toa biosphere
reserve.
Autores: Dr. C. Bárbaro Zabala-Lahitte
1
, MSc. Rey Felipe Guarat-Planche
2
, Lic. Yinet Marzo-
Manuel
3
.
Organismo: Unidad Presupuestada de Servicios Ambientales Alejandro de Humboldt.
Guantánamo. Cuba
1
. Facultad de Geografía, Universidad. La Habana. Cuba
2
. Delegación
Provincial de Recursos Hidráulicos. Guannamo. Cuba
3
.
E-mail:
zabala@upsa.gtmo.inf.cu
Resumen.
La zonificación funcional en Áreas
Protegidas de Recursos Manejados en
Cuba, no tiene en cuenta el análisis de los
paisajes geográficos durante el proceso de
planificación. La solución a esta
problemática en "Cuchillas del Toa", se
aborda mediante la realización del análisis
geoecológico de los paisajes, con el
empleo dela concepción teórica-
metodológica de la geoecología del paisaje
y las herramientas del sistema de
información geográfica ArcGis.9.3. Se
cartografiaron, diferenciaron y analizaron
las dieciséis unidades de primer orden
(localidades). Las montañas pequeñas muy
medas de barlovento y medas de
sotavento resultaron ser las más
fraccionadas, complejas y coherentes. Se
aprecia el predominio de la estructura
funcional para genética, como un sistema
suborganizacional de cuencas y amplio
desarrollo de los paisajes de tránsito. Las
alturas y montas de barlovento y
sotavento, poseen mayor estabilidad
natural y tecnogénica estable, evaluadas
entre sensibles y muy sensibles.
Palabras clave: áreas protegidas; paisajes
montañosos; geoecología
Abstract.
Functional zoning in Protected Areas of
Managed Resources in Cuba, does not
take into account the analysis of
geographical landscapes during the
planning process. The solution to this
problem in "Cuchillas del Toa", is
addressed through the realization of the
geoecological analysis of landscapes, with
the use of the theoretical-methodological
conception of landscape geoecology and
the tools of the geographic information
system ArcGis.9.3. The sixteen first-order
units (locations) were mapped,
differentiated and analyzed. The very
humid small windward and humid leeward
mountains turned out to be the most
fractional, complex and coherent. The
predominance of the functional structure for
genetics is appreciated, as a sub-
organizational basin system and extensive
development of transit landscapes. The
heights and mountains of windward and
leeward, have greater stable natural and
technogenic stability, evaluated between
sensitive and very sensitive.
Keywords: protected areas; mountainous
landscapes; geoecology
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Introducción.
A pesar de las gestiones que se realizan a nivel mundial para el mejoramiento de los
ecosistemas terrestres y marinos, la balanza naturalezasociedad es inclinada hacia el
principal destructor de los sistemas naturales, el hombre. Los problemas ambientales
relacionados con el desarrollo económico y social están siendo tomados cada vez s en
cuenta por las principales entidades a nivel mundial y regional. Cuba no es fuera de los
problemas ambientales que vive la humanidad. De los cinco principales problemas
ambientales de Cuba, emitidos por el Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente
(CITMA), cuatro están relacionados con los paisajes de manera espacial: la degradación de
los suelos, la deforestación, la contaminación de las aguas terrestres y marinas y la pérdida
de la diversidad biológica.
En el área de estudio, no existen antecedentes de trabajos de cartografía, inventario,
caracterización y análisis de los paisajes terrestres, mediante la utilización de la geoecología
del paisaje como herramienta para el desarrollo de trabajos de zonificación funcional. Resulta
necesario realizar el análisis geoecológico de los paisajes terrestres del APRM "Cuchillas del
Toa", que garantice la integralidad de la gestión de los recursos naturales, para su
incorporación a planes de manejo y ordenamiento a realizar.
Desarrollo.
Materiales y métodos.
Como base metodológica se tomó la Geoecoloa de los paisajes, ya que permite una gran
eficiencia y flexibilidad científica. La Geoecología de los Paisajes: Se concibe como un
sistema de métodos, procedimientos técnicos de investigación, cuyos propósitos consisten en
la obtención de un conocimiento sobre el medio natural, con los cuales se puede establecer
un diagnóstico de un estado operativo. A partir de ello, y sobre la base de la evaluación del
potencial de recursos, es posible la formulación de la estrategia y la táctica de la optimización
de los usos y los manejos s adecuados, Mateo, J., (1991).
El procedimiento metodológico utilizado para este análisis, ha sido formulado sobre la base
del proceso de ordenamiento geoecológico propuesto por el grupo de Geoecoloa, Paisajes
y Turismo de la Facultad de Geograa de la Universidad de La Habana, siguiendo en el caso
particular de esta investigación, el esquema metodológico propuesto por Salinas, E., R.
González, S. Montiel y J. Qntela, (1999).
Fase de organización: en esta fase se diseñó la investigación, y analizó la informacn
necesaria y el tiempo; lo cual sirvió para identificar el problema de la investigación, definir los
objetivos y las tareas necesarias para su cumplimiento, así como establecer el cronograma de
actividades.
Fase de inventario: en esta fase se realizó un levantamiento de los diferentes elementos
formadores del paisaje (litología, relieve, hidrología, suelos y cobertura vegetal), pasando por
la caracterización general del territorio y terminando con la generación del mapa de paisajes,
siendo según Salinas, (1991-2001), Quintela, (1996), una de las tareas básicas, y más
importantes en toda investigación de paisaje.
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Para la diferenciación, clasificación y cartografía de los paisajes pueden emplearse los
siguientes enfoques: tipológico, regional y topológico o local.
Por la escala de trabajo, el tiempo e información disponible se decidió utilizar el enfoque
topológico que se basa en la distinción de geocomplejos, de carácter local formados en la
interaccn de los componentes naturales y la acción humana a escala 1:100 000 que se
caracterizan por poseer rasgos particulares y propios, Mateo, (2000), Salinas, et al., (2009).
Fase de análisis: el análisis de los paisajes constituye la piedra angular de las
investigaciones geoecológicas, Acevedo, (1996). El objetivo fundamental de esta etapa es la
compresión de mo está estructurado el paisaje y de qué manera funciona; sen Mateo,
2000 para esto se debe analizar la estructura, el funcionamiento, la dinámica y evolucn, la
modificación y transformación humana de los paisajes, así como el uso de índices sintéticos
como la estabilidad y la sensibilidad.
Para el caso de esta investigación se abordó el análisis del paisaje utilizando los enfoques:
estructural, dimico-evolutivo e histórico genético, así como la utilización de indicadores
sintéticos como elementos integradores de las principales propiedades de estos paisajes.
Mediante el análisis estructural se explica cómo se combinan los componentes del paisaje,
para dar lugar a formaciones y la organización de la estructura del sistema, Mateo, 2000.
Esta estructura puede ser de tres tipos: horizontal, vertical y funcional.
Estructura Horizontal: en el análisis de la composición de la imagen se empl las
característicass sencillas: cantidad de componentes de la imagen, cantidad de contornos,
área media total por componentes; y características de complejidad como:
Coeficiente de fraccionamiento paisajístico KP = 1/N
Índice de complejidad paisajística ICP = M/S
Estructura vertical: Coherencia interna CI = WSK/N
Estructura funcional: determindose según, Shrevs et. al., (1986) en Mateo, (2000), que la
organización funcional de los paisajes tiene un carácter poliestructural, conformado por las
siguientes categorías de paisajes funcionales: Estructura dimico posicional: Estructura
paragenética: y Estructura de cuencas:
Se distinguen además los paisajes funcionales, que se determinan de acuerdo a su
participación en las diversas categorías de estructuras funcionales, y de las relaciones de
intercambio energético-sustanciales en los paisajes: Ventanas paisajísticas, Corredores de
tránsito, Fajas de amortiguamiento, Paisajes colectores y Paisajes de tnsito:
Análisis histórico antropogénico de los paisajes. Kan = (r.i .pi. q) /100
Calculo de la estabilidad del paisaje: factores de riesgo interno de la estabilidad: Para el
análisis de los factores de riesgo interno de la estabilidad (EI) se usa la siguiente fórmula: EI =
A + B + C + D + E + F + G/7
Para el cálculo de los factores de riesgo externo, (EE), se usa la siguiente fórmula:
EE= G + H + I + J + K + L/6
donde:
EPN = EI + EE
Cálculo de la estabilidad tecnogénica: ET = % MA / % MAP
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La sensibilidad se caracterizó por la combinacn del comportamiento de la estabilidad natural, y
la estabilidad tecnogénica o fragilidad del paisaje según Sigarreta, (2000), a partir de la idea de
que a mayor grado de inestabilidad potencial y a mayor grado de inestabilidad tecnogénica los
paisajes deben ser s sensibles. Para su determinacn se realizó una matriz de análisis de
sensibilidad
Resultado y discusn
La Reserva de la Biosferas Cuchillas del Toa, se ubica en la región más oriental de Cuba, entre
las provincias de Guannamo (Municipios de Baracoa, Imias, San Antonio del Sur, Manuel
Tames y Yateras) y Holgn (Sagua de Tanamo y Moa), con una extensn total de 208 000 ha,
(2 080 Km2) de las cuales 6 013 ha pertenecen a la franja marina, posee en su interior 5 áreas
protegidas con diferentes categorías de manejo.
Según el mapa geológico de Cuba, en el área se destacan 12 formaciones geológicas que se
describen a continuación en su orden cronogico.
Formacn Farola (far): forma el complejo litológico vulcanógeno más antiguo, es una secuencia
vulcanógena sedimentaria, metamorfizada compuesta por esquistos verdes y metavulcanitas.
De edad Precampaniano.
Formacn Miranda (mir): afloran tobas con intercalaciones de tufitas, areniscas tobaceas,
calizas, conglomerados, limolitos, margas, gravelitas y conglomerados vulcanomícticos.
Ofiolitas: Es el complejo litogico s extendido en la reserva, están constituidas por rocas
magmaticas, representada por peridotitas y serpentinitas. De edad Mesozoica.
Geomorfoloa
Geomorfológicamente la topografía del área es montañosa con aislados tramos llanos
coincidiendo con terrazas aluviales, valles intramontanos, alturas tectónico erosivos de horst y
bloques diseccionados
De acuerdo a la génesis fuer:on descritos y clasificados cuatro complejos o unidades
geomorfológicas, a continuación se expli las más significativas:
Montañas estructuro rsica denudativa: se extiende en forma de faja estrecha paralela a la
llanura colinosa denudativa erosiva.
Montañas bajas estructuro denudativa: constituido por montas bajas con alturas ximas de
676 m s. n. m.m. en esta región son comunes las crestas alargadas y afiladas (cuchillas).
Valle estructuro fluvia: el río Toa ha diseñado su curso a través de una depresión tectónica, la
cual sirve como límite a la cuchilla del mismo nombre con la Cuchillas de Baracoa.
Llanura fluviomarina deltaica Toa: La elevación de este relieve oscila entre los 0 5 m, paralelo
al litoral y manteniendo cierto nivel de represamiento en el curso inferior del rio, incorporándose a
estas cañadas que por no tener suficiente energía para vencer esta barrera se represan, de ahí
que esta llanura sea lacuno palustre.
Altura pre montañosa estructuro erosivo: La diferencia de resistencia de los cuerpos litogicos
son los que definen los rasgos esenciales del relieve general de la zona.
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Todos estos complejos se caracterizan por presentar rasgos comunes, formados por montañas,
pre montañas y amplios valles con diferencia de pendiente, además el recorrido irregular de los
procesos egenos y el predominio de la erosión hídrica.
Clima. Los vientos locales más importantes son la brisa marina que durante el día refuerza a los
alisios en la vertiente norte y el terral que durante la noche los debilita. También se manifiestan
con las brisas de valles durante el día y las brisas de montaña que en el horario nocturno
desciende hacia las partes bajas, Boytel, (1972).
La distribución del campo de viento por la forma y movimiento de las nubes bajas y registros de
vientos tomados en los parte aguas del sur y oeste, evidencian que se mantiene una fuerte
corriente de aire del primer cuadrante a baja altura, que utiliza para deslizarse una cuña de aire
generalmente en calma, que se extiende desde cerca del nivel de los bordes de la Sierra del
Purial - Cuchillas del Toa, hasta cerrar en el flanco oeste con Cuchilla de Moa y Pico Toldo hasta
la costa del Atlántico, Montenegro,( 2014).
La zona de estudio es muy lluviosa especialmente hacia el centro y hacia el este, con registro
siempre superior a 2000 mm en gran parte, con acumulados superiores a los 3000 mm.
La temperatura mínima media del mes s fresco es relativamente baja ya que ni en la zona
s próxima a la costa es superior a los 22 O C y la mayor parte de su área presenta una media
nima entre 11 y 17 O C. gicamente los registros s bajos se observan hacia el parte
aguas en las zonas sur, oeste y noroeste por tener mayor altura y porque se encuentra s
alejado de la zona de mayor condensación y mayor precipitacn.
Suelos. Como resultado de la existencia de un complejo grupo de formaciones rocosas y las
caractesticas geomorfológicas del área, se pueden encontrar 13 tipos de suelos de acuerdo a
la Nueva Versión de Clasificación Getica de Suelos de Cuba (Colectivos de autores de junio
1995
Suelo Ferralítico Rojo: se forman por el proceso de ferralitización, el cual se caracteriza por una
alteración intensa de los minerales, con lavado de la mayor parte de las bases alcalinas y
alcalinas rreas, y parte de la sílice.
Suelo poco evolucionado Lithosol: presentan una alteración químico - mineralógica y biológica
poco desarrollada. La limitada alteración de los materiales, se debe a la parte final por erosión o
de aporte eventuales de material arenoso, o a una roca muy dura, estos resultan de poca
evolución.
Vegetación. Sen el último mapa de Cobertura Forestal de Cuba a escala 1: 100 000, en la
reserva se desarrollan un total de 22 formaciones vegetales, la mayor representatividad de las
formaciones vegetación son las siguientes:
La flora muestra 928 endémicos, casi el 30% de los reportados para Cuba hasta ahora, de ellos
366 son exclusivos de la región y en ocasiones se encuentran en lo decenas de metros
cuadrados, sin considerar los ejemplares que n están por descubrir. Entre estas especies
endémicas existen joyas botánicas como las especies de plantas carnívoras, una de ellas la
única de bito epifito de Cuba, Pinguicolalignicola, así como especies de los géneros
Podocarpus, Equisetum y Dracaena que pertenecen a los grupos de plantas más primitivos del
reino vegetal, Herrera, (2001).
Como resultado de la combinación de los diferentes componentes naturales y una mejor
comprensión de la diferenciación espacial del parque, se ha elaborado una primera versión del
mapa de los tipos de localidades de los paisajes.
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Paisajes
I.- Llanuras muy baja (0 a 2 msnm) acumulativas lacuno palustre pantanosas y aluvio
marinas húmedas. II.- Llanuras baja (2 a 20 msnm) acumulativas aluvio marinas húmedas
III.- Llanuras media (20 a 80 msnm) erosivo denudativas medas. IV.- Llanuras alta (80 a 120
msnm) erosivo denudativasmedas
BARLOVENTO
V. Colinas (120-300 m) erosivo- denudativas medas. VI. Alturas (300-500 m) erosivo-
denudativas medas. VII. Montas bajas (500-1000m) erosivas-denudativas y carsico-
denudativashúmedas. VIII. Colinas altas (120-300 m) erosivo- denudativas muy medas. IX.-
Alturas (300-500 m) erosivo-denudativas muy medas. X.- Montañas pequeñas (500-1000 m)
erosivas-denudativasmuy medas. XI.- Montañas bajas (1000-1500 m) estructuro -
denudativas, muy húmedas
SOTAVENTO
XII.- Montañas bajas (1000-1500 m) estructuro - denudativas, húmedas. XIII. Montañas
pequeñas (500-1000 m) erosivas-denudativas y denudativas-carsico húmedas. XIV. Alturas
(300-500 m) erosivo- denudativasmedas. XV. Colinas (120-300 m) erosivo- denudativas
medas. XVI. Llanuras de las depresiones estructuro fluviales y erosivas muy húmedas
Estructura Horizontal
El estudio de la imagen del paisaje y su organización espacial, arrojaron como resultado en
función de las variables de la composición de la imagen, que las unidades con un mayor
coeficiente de fraccionamiento paisajístico son: X y XIII, al poseer una mayor cantidad de
componentes de la imagen y tener diseños más diversos; mientras que las de un menor nivel de
fraccionamiento son: XI y XII; quedando: I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, XIV, XVy XVI, con valores
intermedios.
En el caso de la complejidad, las unidades s complejas resultaron ser X y XIII, las de menor
complejidad: I, II, III, IV y V; mientras que con valores medios se encuentran VI, VII, VIII, IX, XIV,
XV y XVI.
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Análisis de la estructura vertical
La estructura vertical del paisaje, al expresar la organizacn y grado de interrelación e
interdependencia entre los componentes que lo conforman, constituye un aspecto de gran
importancia en el análisis paisajístico. El índice de la estructura vertical analizado arrojó como
resultado del análisis de la coherencia interna, que las unidades de mayor coherencia son: la XI
y la XII, presentando, por tanto, una estructura vertical s sólida, además de ser las s
frágiles pues al afectar uno de sus componentes se pueden alterar los demás, por lo que se
debe tener un especial cuidado con ellas. A estas le siguen, por su coherencia interna en orden
descendente, las unidades I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX que tienen una menor solidez en sus
relaciones internas y por último la unidad X y XIII que posee el valor más bajo.
Estructura Funcional
La evaluación de la estructura funcional de las unidades de paisaje, de La Reserva de la
Biosfera Cuchillas del Toa, realizado mediante el estudio de las relaciones funcionales de
intercambio de sustancia y energía entre los geocomplejos y la recopilacn y análisis de
numerosa información acerca del carácter funcional de los mismos y sus componentes,
permitieron definir los patrones generales del funcionamiento local, así como los tipos
funcionales y las geocorrientes dominantes en el territorio y establecer el cacter de la
estructura del funcionamiento del paisaje.
La misma, presenta una organización funcional con una clara dependencia e interaccn entre
los paisajes y un dominio de las relaciones horizontales regidas por el relieve y estrechamente
relacionada con la acción hidrodimica de las corrientes fluviales permanentes y estacionales.
Acorde con la distribución de las unidades de paisaje, se establece una estrecha relación entre
las unidades que se encuentran a mayor altura con las que se encuentran a menor altura, siendo
evidente que los flujos de sustancias se dan de las unidades situadas en los niveles altos hacia
los bajos.
Como resultado del análisis de la estructura funcional de los paisajes se determinó la
existencia de un solo patrón general de organización funcional paragenético dentro del
territorio, con un sistema suborganizacional de cuencas imbricado en el primero.
Estructuras paragenéticas
En el territorio de estudio queda evidentemente clara la existencia de un predominio de
estructuras funcionales paragenéticas. En estas estructuras de forma general se
encontraron, asociados a las comarcas, como tipos funcionales: ventanas paisajísticas,
corredores de tránsito, paisajes colectores y paisajes de tránsito.
Esta estructura se asocia fundamentalmente con la situación dinámico-posicional de las
diferentes subunidades, dando como resultado un predominio del intercambio de sustancia y
enera en el sentido del movimiento de las zonas altas hacia los niveles bajos, es decir desde
las montañas, alturas y pendientes hasta los planos de inundación del fondo de los valles,
llanuras de las depresiones intramontañosas y a las superficies de planas a ligera inclinadas. En
esta estructura se aprecia una elevada representacn de los paisajes de tránsito, identificados
fundamentalmente por las pendientes, los cuales juegan un importante papel en el transporte de
materiales dentro de la reserva.
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Estructura en cuencas
En el territorio de estudio queda evidentemente clara la existencia de un predominio de
estructuras funcionales en cuencas de formación paragenéticas. Esta estructura se asocia con el
proceso evolutivo del territorio, que conformó mediante el transporte de materiales, las llanuras
de las depresiones acumulativas y erosivo-acumulativas, donde se acumularon gran parte de los
materiales acarreados fundamentalmente por los ríos y arroyos desde las partes altas, mediante
el hidro funcionamiento, dando como resultado un predominio del intercambio de sustancia y
enera en el sentido del movimiento drico, es decir, desde zonas con niveles hipsométricos
altos: alturas y montañas, hasta zonas con niveles bajos como valles y llanuras.
Alisis hisrico antropogénico de los paisajes
Dentro de Cuba, la Reserva de Biosfera Cuchillas del Toa presenta sectores considerables en su
zona de amortiguamiento con afectaciones humanas por cultivos, ganadea, talas forestales y
especies vegetales introducidas en el país como algunas gramíneas, otras especies como la
casuarina (Casuarina equisetifolia) afectan la zona costera y otras. En el caso de la fauna, al
igual que casi todo el territorio nacional, algunas especies se han naturalizado, específicamente
el perro (Canisfamiliaris), gato (Feliscatus) y el cerdo (Sus scrofa).
En base al valor del Kan (coeficiente de transformacn antropogénica), obtenido para cada
unidad de paisaje, las unidades a las que se debe prestar mayor atención en las medidas a
transformar racionalmente las funciones paisajísticas es la I, no obstante, en las que se
encuentran con una evaluación de media II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX y X, deben ser
implementadas mediante planes de manejo, acciones a corto, mediano y largo plazo,
encaminadas a superar las modificaciones existentes.
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La estabilidad del paisaje
Dada la complejidad y tamaño del territorio, se opta por realizar el lculo por medio de la
determinación de los factores de riesgo interno y externo. Como resultado en la unidad I.1.h,
clasifica como paisaje en estabilidad potencial natural baja; con una evaluación de paisaje en
estabilidad potencial media I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XV y XVI, las restantes XI, XII, XIII y
XIV son clasificadas, con un área total de 877, 18Km2, con paisaje con estabilidad potencial alta.
Para calcular la estabilidad tecnogénica (ET) se estableció un cociente entre el % de área que ha
sufrido modificación antrópica en las unidades (MA) y el % de modificacn que se considera
aceptable (MAP). Obteniéndose como resultado que, las unidades I, II, III, IV, V, VI, están
evaluadas de medianamente y las unidades VII, VIII, IX, X, XI, XII, XIII, XIV, XV y XVI, estables.
La sensibilidad o vulnerabilidad del paisaje
El resultado obtenido muestra que las unidades moderadamente sensibles son las unidades, II,
III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, las sensibles son las X, XIII y las más sensibles XI y XII, dentro de
ese, y la existencia de cortezas de intemperismo antiguas a partir de rocas ultrabásicas
(altiplanos) son muy sensibles ante cualquier modificación de uno de sus componentes
naturales.
Conclusiones.
Existe variedad y complejidad en la estructura de los paisajes, expresado en la existencia de 16
unidades de primer orden del paisaje local (localidad) y numerosas subunidades internas, con
una clara diferenciación de este a oeste.
Las localidades más fraccionadas y complejas resultaron ser las montañas pequeñas (500-
1000 msnm) erosivas-denudativas muy húmedas de barlovento y montañas pequeñas (500-
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1000 msnm) erosivas-denudativas y denudativas-carsico húmedas de sotavento, al poseer
una mayor cantidad de componentes de la imagen y tener diseños más diversos.
En la reserva predominan las estructuras funcionales en cuencas de formación
paragenéticas, la cual posee asociados a las comarcas, como tipos funcionales: ventanas
paisajísticas, corredores de tránsito, paisajes colectores y paisajes de tránsito.
Las localidades con grado de modificación antrópica más elevadas, se ubican, en las llanuras
y alturas, donde se concentran los mayores asentamientos humanos y se desarrollan
diversas actividades socioeconómicas.
Las localidades más coherentes y sensibles resultaron ser las montañas bajas (1000-1500
m) estructuro - denudativas, muy húmedas de barlovento y las montañas bajas (1000-1500
m) estructuro - denudativas, húmedas de sotavento, las cuales requieren de las mayores
atenciones en los futuros planes de manejo y desarrollo, que se implementen en la reserva.
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Fecha de recibido: 7 jul. 2019
Fecha de aprobado: 13 sept. 2019