El problema que se plantea en esta investigación está directamente relacionado con la necesidad de considerar otros modelos de cualificación y formación docente, particularmente de profesores de ciencias naturales del sector rural, que tomen en cuenta y sean pertinentes con la diversidad y contextos culturales del país, lo cual debe ser considerado como un factor potencial para la enseñanza de las ciencias. Se desarrolla con docentes de ciencias naturales del sector rural del Departamento de Cundinamarca. La investigación se abordó desde el enfoque y características de la investigación cualitativa. Para recabar la información se usaron diferentes instrumentos: cuestionario, situaciones elicitadoras, entrevista y observación no participante. Se implementó un modelo de acompañamiento e intervención con una docente que privilegió la reflexión personal, el diálogo y el trabajo colaborativo. Este modelo favoreció en la docente movilizaciones didácticas en algunos de los aspectos objeto de estudio.

Esta tesis doctoral busca caracterizar el proceso que realizan estudiantes de séptimo grado al construir el concepto de tecnología cuando interactúan en una red virtual de aprendizaje. Apoyado en elementos teóricos desde las redes de conocimiento en los procesos educativos, los enfoques sobre tecnología y los procesos de conceptualización, se diseña y desarrolla la Red virtual de aprendizaje en tecnología –REVATEC-. Con base en el desarrollo de las actividades propuestas allí, se realiza desde la metodología de teoría fundamentada, un análisis de las interacciones y el proceso de construcción del concepto de tecnología que realizan estudiantes de séptimo grado que participan en esta red, en donde se evidencian categorías de carácter instrumental, cognitivo, sistémico y cultural sobre la tecnología.

Conocer la dinámica del carbono en el bosque seco tropical es importante para definir estrategias para su conservación. Los objetivos de esta investigación fueron: 1) identificar posibles relaciones entre diversidad taxonómica y funcional con el carbono almacenado; y 2) determinar el grupo funcional de plantas que mejor predice el contenido de carbono del bosque seco tropical con el fin de optimizar las mediciones de carbono en este ecosistema. Los resultados se presentan en dos capítulos. En el primero, se detallan los resultados de las relaciones encontradas entre carbono almacenado en biomasa aérea con la riqueza de especies y con rasgos e índices de diversidad funcional. En el segundo capítulo se describen las características del grupo funcional, así como el modelo hallado para cada uno de los grupos funcionales. De manera general, se concluye que para el bosque seco del caribe colombiano se evidencian relaciones divergentes entre el carbono almacenado en la biomasa aérea con la diversidad taxonómica y funcional. Fue inversa para la riqueza de especies y positiva para la diversidad funcional. Se obtuvieron 2 grupos funcionales de plantas (TFPS). El TFPS1 presentó una tendencia hacia uso conservativo de recursos. Mientras que el TFPS2 coincidió con estrategias adquisitivas. El TFPS1 fue el que mejor predijo el carbono para las 5 parcelas. El estudio contribuye a soportar medidas que incentiven la vinculación del bosque seco a mercados de carbono.

El objetivo de esta investigación fue realizar un análisis del impacto de las causas próximas y subyacentes sobre el cambio de las coberturas boscosas en el pasado reciente (1980-2015), en los bosques andinos y altoandinos del municipio de Chámeza (Casanare). Para tal fin, se realizó una evaluación del estado de las coberturas en los últimos 35 años mediante un análisis multitemporal de 11 escenas Landsat entre los años de 1980 y 2015. Con base en información secundaria se identificaron causas próximas (vías, ríos, suelo, pendiente, núcleos mineros y expansión de asentamientos urbanos y rurales) y subyacentes (dinámica demográfica y el conflicto armado), que permitieran comprender la dinámica de los bosques chámezanos en los últimos años; sin embargo, debido a la escaza información disponible sobre las causas subyacentes, fue necesario realizar una caracterización de los factores socioeconómicos por medio de entrevistas semiestructuradas. A partir de la información recopilada se construyó un modelo de simulación de trayectoria de las coberturas para los próximos 10 años. Los resultados encontrados muestran que la cobertura boscosa ocupa la mayor extensión del municipio (61% - 19758.13 ha). De acuerdo con el análisis multitemporal, la deforestación en los últimos 35 años fue de 5914.36 ha. Las principales causas próximas que impulsan los cambios son el relieve y la clase agrológica del suelo y en menor medida la infraestructura vial y la proximidad a ríos. En cuanto a los factores socioeconómicos, fue posible reconocer una relación fuerte entre el conflicto armado (durante y después) y las mayores tasas de pérdida y regeneración de los bosques. Se discute estas causas próximas y subyacentes a la luz de otras zonas, y se propone que de continuar con una situación de postconflicto y las prácticas actuales posiblemente las coberturas arbóreas incrementen en los siguientes años.

El arsénico (As) es un contaminante que se libera de forma antrópica y puede generar alteraciones al ambiente y a la salud, debido a esto se considera utilizar la técnica de biorremediación como herramienta de solución. Esta investigación tiene como objetivo determinar la capacidad biorremediadora de dos especies de Asteráceas sobre suelos contaminados con arsénico. Las especies fueron sembradas en un suelo de tipo comercial con los nutrientes necesarios para la sobrevivencia y aclimatadas a condiciones de invernadero. La experimentación consistió en adicionar arsénico en concentraciones de 0.5, 5 y 10 ppm a tres grupos de diez individuos y un grupo control sin arsénico. El análisis de los individuos se realizó semanalmente durante 9 semanas, se determinó el Índice de Concentración de Clorofila (CCI), además de variables de crecimiento de raíz, tallo y número de hojas. Al final de la experimentación se analizó la concentración de arsénico en el suelo, la raíz, el tallo y las hojas de todos los individuos de cada grupo. Los resultados mostraron que Baccharis latifolia y Verbesina crassirame presentaron características de absorción e inhibición de arsénico. El análisis de varianza del CCI con respecto a los tratamientos con arsénico, mostraron una ligera variación para las dos especies en las últimas semanas de la experimentación, así mismo el análisis de varianza del crecimiento indicó que ocurren algunos cambios sobre todo en la raíz. Por último, en cuanto a la remoción, se identificó porcentualmente sólo la especie B. latifolia cuenta con características para acumular metales pesados en sus diferentes órganos. Se puede concluir que las dos especies son aptas para recuperar áreas que presenten concentraciones de arsénico, cumpliendo diferentes funciones.

El cerro Quininí fue declarado como Reserva Forestal Protectora debido a sus atributos propios como lugar estratégico para la conservación. El principal problema de investigación encontrado fue la ausencia de una herramienta de valoración económica participativa que contribuya en la búsqueda de soluciones para la asignación eficiente del recurso hídrico en el Cerro. La presente investigación está encaminada a la estimación del valor económico de la Reserva Forestal Protectora el Quininí- RFPQ, como proveedor del recurso hídrico. Para ello se estructuró el estudio en tres apartes principales; la primera relacionada con la identificación de la percepción comunitaria sobre las principales problemáticas asociadas al recurso hídrico en la RFPQ y posibles alternativas de solución, a través de metodologías de investigación participativa. Al respecto se encontró que la comunidad reconoce como su principal problema la falta de conciencia sobre la importancia de la RFPQ para el abastecimiento de agua y propone como alternativas de solución la repoblación forestal, los sistemas agroforestales y la implementación de talleres de sensibilización ambiental con la comunidad. La segunda parte del estudio tuvo por objetivo valorar el servicio de provisión hídrica mediante la metodología de valoración basada en el costo, con el fin de adelantar las medidas necesarias para garantizarlo. Se estimó así, un valor presente neto de $1.228.779.268 COP. Por último, con el fin de calcular la Disposición a Pagar por la medidas necesarias para la conservación del Cerro identificadas en la primera parte de la investigación, por parte de la comunidad aguas abajo del Cerro Quininí, se aplicó el método de valoración contingente, donde se estimó que en promedio las familias están dispuestas a aportar $5050 COP mensualmente.

El fuego es un disturbio frecuente y crucial en algunos ecosistemas secos como las sabanas y los bosques secos tropicales (TDF) en Centro y Latino America. Sin embargo, poco se sabe sobre la capacidad de recuperación de los bosques secos interandinos después de un incendio. En este sentido, comparamos la composición y estructura de la regeneración sexual entre sitios quemados y no quemados , y evaluamos las tasas de mortalidad, reclutamiento y crecimiento de especies arbóreas leñosas en los sitios quemados, después de un incendio en un bosque seco tropical de la cuenca alta del río Magdalena en Colombia. Instalamos 75 parcelas de 2x2m donde registramos e identificamos todos los individuos leñosos en sitios quemados, no quemados y de claros. Cada tres meses registramos y medimos los individuos encontrados en 25 parcelas de sitios quemados. Los resultados mostraron que la riqueza de especies fue menor en los sitios quemados, pero el número de individuos fue significativamente mayor que en las áreas no quemadas. La tasa de mortalidad de la comunidad regenerada posterior al incendio fue del 0,91%, mientras que la tasa de reclutamiento fue mayor con 1,93%, lo que sugiere un buen establecimiento posterior al incendio. En los sitios quemados, las especies reclutadas exhibieron tasas de crecimiento similares. Según la abundancia y el índice de regeneración natural (TNR), las especies se clasificaron como especies con regeneración sexual resistente al fuego (por ejemplo, Astronium graveolens, Eugenia procera y Swartzia trianae); especies con regeneración sexual estimulada por el fuego (por ejemplo, Casearia corymbosa, Cordia alliodora y Machaerium capote) y especies con regeneración sexual sensible al fuego (por ejemplo, Posoqueria sp., Guarea guidonia y Piptadenia sp.). Nuestros resultados sugieren que algunas especies arbóreas de TDF interandinas pueden sobrevivir y regenerarse después del incendio, y por lo tanto deben considerarse en los programas de restauración, a la luz de incendios forestales más intensos y frecuentes debido al cambio climático y la intervención antrópica.

Las poblaciones presentan cambios en su distribución y abundancia debido a la disponibilidad y oferta de recursos. Por tanto la densidad y permanencia de mamíferos en determinados sitos pueden ser producto de variables físicas y bióticas propias del hábitat. Se estudiaron las diferencias en la densidad y distribución de Odocoileus virginianus con respecto a la distribución, estructura de Hesperomeles heterophylla y Baccharis nitida, la visibilidad y la distancia a la fuente de agua, en tres zonas del ecotono del bosque altoandino y páramo del Parque Nacional Natural Chingaza. Se evaluó la densidad relativa del venado cola blanca en parcelas de 400m2 en 0.8 ha. Se determinó la densidad y distribución espacial por categorías de edad de las especies vegetales y se halló el porcentaje de visibilidad y la distancia a la fuente de agua más cercana. Los resultados muestran una mayor densidad poblacional en Monterredondo con 8.9 venados/km2. Los índices de distribución espacial indican un patrón agregado para las especies. Se identificaron tres categorías etarias bien diferenciadas, siendo más abundantes los individuos Juveniles 2 de B.nitida. Finalmente se identificó que la distancia a las fuentes de agua incide en la distribución y permanencia de O.virginianus.

Identificar los factores y mecanismos que promueven y mantienen la alta diversidad y los patrones de distribución espacial de las especies de plantas en los bosques tropicales, ha sido objeto de debates y discusiones. Así, el presente estudio evalúa el efecto de la topografía (altitud, pendiente) y la precipitación (precipitación promedio anual, número de días de precipitación) sobre el patrón espacial de especies arbóreas de importancia ecológica. Para ello se emplearon los datos generados del censo de especies arbóreas (DAP > 10 cm) en once parcelas permanentes cuadradas de una hectárea establecidas por USAID-CONIF en el 2014 en las localidades de Chontadural- Mutatá (Antioquia), Pizarro, Río Pepé, Cantón San Pablo (Chocó), Bahía Málaga, Bajo Calima, Río Cajambre (Buenaventura), Acapa y Bajo Mira – Frontera (Nariño). Se seleccionaron las especies con mayor valor de importancia ecológica - IVI, más abundantes y con presencia en al menos dos parcelas. Para identificar el patrón de distribución espacial (aleatorio, agregado, disperso) de las especies seleccionadas, se emplearon las funciones L(d) de K-Ripley, G(r) de distribución de distancias al vecino más cercano, g(r) de correlación par, la varianza relativa (VR) y el coeficiente de variación (CV). Para cuantificar el efecto de la altitud, la pendiente, la precipitación y los días de precipitación promedio anual sobre los patrones de distribución identificados en cada especie, se empleó la regresión logística binomial. De 602 especies registradas en los censos, fueron seleccionadas siete (Brosimum utile, Campnosperma panamense, Oenocarpus bataua, Pourouma bicolor, Pentaclethra macroloba, Symphonia globulifera y Welfia regia y) por presentar mayores valores de importancia ecológica entre 1.09 y 2.30 y estar representadas en al menos dos parcelas. Para estas especies se identificó el patrón aleatorio y agregado sin predominio de alguno de estos. En la correlación de las abundancias de las especies y los factores ecológicos evaluados, la precipitación promedio anual y el número de días de precipitación promedio anual no presentaron relación; mientras que la altitud y la pendiente presentaron relaciones significativas negativas con la abundancia de seis de las siete especies seleccionadas (C. panamense, O. bataua, P. macroloba, P. bicolor, S. globulifera y W. regia). Por último, los modelos de regresión logística binomial mostraron que los patrones de distribución en agregados de las especies analizadas, presentaron mayor relación con la altitud y la pendiente principalmente, con probabilidades de riesgo positivas o negativas de que se presente este patrón agregado de acuerdo a la especie. Estos resultados cobran importancia ya que indican que la estructura de las poblaciones (abundancia y patrones de distribución) de las especies con mayor peso ecológico identificadas en los bosques húmedos tropicales del Pacífico Colombiano, depende de las variables topográficas altitud y pendiente. Así, en las medidas de conservación de estas especies (especialmente de aquellas con alguna categoría de amenaza), se debe tener en cuenta la inclusión de la mayor heterogeneidad ambiental posible dentro de las áreas protegidas.

La gestión de los bosques naturales en Colombia está sometida a marcos normativos desde una perspectiva gubernamental, bajo la consideración de éstos como propiedad del Estado con acciones de comando control para su administración, desconociendo la realidad territorial que se cierne sobre los mismos, dentro de la cual la gobernabilidad de las autoridades ambientales es precaria, al hacer parte del ejecutivo sin un aparato político capaz de hacer cumplir medidas impositivas, lo que deriva en que su accionar generalmente sea asimétrico con relación a las dinámicas que se presentan a nivel local por parte de las comunidades que interactúan con los bosques. A partir de un muestreo teórico-conceptual de estudios de casos que permitían evidenciar diferentes formas en que las comunidades locales se relacionan con el bosque, y usando como marco de análisis los Principios de Diseño de Instituciones de Ostrom, se identificaron los factores claves incidentes en una gestión efectiva de los bosques, los cuales para ser aplicados al caso colombiano, deben partir de su consideración como Recursos de Uso Común -RUC, con plena correspondencia con los preceptos constitucionales que rigen el Estado. Se identificaron como factores clave para la gestión efectiva del bosque como RUC, el desarrollo de mecanismos involucrarles de las comunidades con las instituciones, que demarquen una senda de gobernanza sociocultural, organizacional, con legitimidad a todos los niveles, basada en normas emanadas del conocimiento del recurso y el dialogo entre actores sobre su cotidianidad relacional con el bosque.