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Jos Luis Olgun Lpez

Profesor Investigador, Universidad de Guadalajara,

Centro Universitario de la Costa Sur, Dep. Ecologa Recursos

Naturales, (autor para correspondencia

[email protected])

RalPineda Lpez

Maestra en Gestin Integrada de Cuencas

Facultad de Ciencias NaturalesUniversidad Autnoma de

Quertaro

Importancia de la priorizacin hidrolgica en la toma de

decisiones de manejo en la subcuenca del Ro Ayuquila, Jalisco, Mxico

ResumenEl objetivo del presente estudio fue la identificacin de microcuen-cas prioritarias en la subcuenca del Ro Ayuquila para la conserva-cin y el aprovechamiento hidrolgico, con el fin de implementar propuestas generales de manejo del agua. La priorizacin se bas en el mtodo utilizado por el Ministerio de Agricultura del Per con una aplicacin de enfoque integral evaluando las condiciones f-sicas, ambientales y socioeconmicas de cada microcuenca. Los criterios de priorizacin fueron definidos mediante la aplicacin de encuestas semi-estructuradas con los actores clave que influyen en el estudio y manejo del agua. A travs de una evaluacin multi-criterio se evaluaron y analizaron la aptitud hidrolgica de cada mi-crocuenca, as como la ponderacin de criterios de priorizacin. El estudio mostr que de un total de 53 microcuencas de las cuales 17 fueron prioritarias para definir estrategias para conservar el agua y 11 en las que su uso sustentable es una condicin importante para el futuro de la subcuenca. Palabras clave:priorizacin, microcuencas, conservacin, aprove-chamiento.

AbstractThe aim of this study was to identify the high priority micro-water-sheds in the sub-basin of the Ayuquila River for both water con-servation and water use, leading to the implementation of compre-hensive proposals for water management. The prioritization was based on the method used by the Ministry of Agriculture of Per, an application with an integrated approach to assess the physical, environmental and socioeconomic of each micro-watershed. Priori-tization criteria were defined by applying semi-structured surveys with key local leaders that influence the use and management of water. Through a multi-criteria evaluation the aptitude of each mi-cro-watershed hydrology were assessed and analyzed, as well as the weighting of criteria for prioritization. The study yielded a total of 53 watersheds in the sub-basin, of which, 17 were priority water-sheds to design strategies to conserve water and other 11 which were important for a sustainable water use that could influence the future of the sub-basin.Key word: prioritization, micro-watersheds, conservation, utilization.

Introduccin

El desarrollo econmico y so-cial depende en gran medida de los sistemas productivos basados en la apropiacin de los recursos y servi-cios que ofrecen los sistemas natu-rales, frecuentemente, ello ocasio-na un deterioro progresivo de los recursos naturales de una cuenca (Casillas 2004). Por esta razn se considera que las cuencas consti-tuyen un marco apropiado para el anlisis de los procesos ambientales generados como consecuencia de las decisiones en materia de uso y manejo de los recursos suelo, agua y vegetacin. Sin embargo, para lle-var a cabo estos estudios se requiere que la investigacin se realice utili-zando herramientas integradoras de conceptos (Cotler y Priego 2004). En consecuencia, el estudio de prio-rizacin es una herramienta para evaluar opciones basndose en una determinada serie de criterios expl-citos que el grupo o actores ha deci-dido que es importante para tomar una decisin adecuada y aceptable (Gndara 2004, Mller 2005). La priorizacin de microcuencas tiene tres componentes bsicos; la obten-cin de informacin, la consecuente generacin de indicadores o crite-rios y, la aplicacin de un modelo de jerarquizacin donde la ponde-

CIE

NC

IA@

UA

Q. 3

(2):

42-5

1.20

10

Importance of hydrological prioritization in management decision making in the sub-basin of the Ayuquila river, Jalisco, Mexico.

CIENCIA@UAQ. 3(2):2010

Importancia de lapriorizacin hidrolgica en la toma de decisiones de manejo en la subcuenca del Ro Ayuquila, Jalisco, Mxico

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racin de los indicadores tiene que responder a un enfoque especfico plantea la solucin de la problemtica anterior que se manifiesta den-tro de la subcuenca resolviendo la utilizacin de una manera equitativa de los recursos (Fonseca et al. 2003). En la subcuenca del Ro Ayuquila, la disminucin en la disponibilidad de agua en cantidad y calidad para uso agrcola y domsti-co principalmente, es ya un problema de grandes

dimensiones (Santana et al. 1993). Este estudio pretende establecer las microcuencas prioritarias para el manejo del agua en la subcuenca del ro Ayuquila usando dos enfoques: el de conserva-cin y el de aprovechamiento del recurso hdrico, ello con el objeto de contar con elementos para la toma de decisiones de las instituciones y asocia-ciones que manejan el recurso en la subcuenca.

Metodologa

El proceso metodolgico para este estudio de priorizacin hidrolgica con base al aprove-chamiento y conservacin del agua se tom en cuenta la diferente informacin geogrfica vec-torial obtenida de las diferentes instituciones que han llevado a cabo estudios nacionales o estata-les referidos a cuencas y sus componentes, como la Universidad Autnoma de Quertaro (UAQ), Universidad de Guadalajara (UdG), Comisin

Nacional del Agua (CNA), Instituto Nacional de Estadstica y Geografa (INEGI) y la Secretaria del Medio Ambiente y Recursos Naturales (SE-MARNAT).

En primer lugar, se hizo la delimitacin de las microcuencas dentro de la subcuenca (Fig. 1) to-mando en cuenta para la obtencin de los partea-guas, las corrientes principales y su red hidrolgica como primer criterio, el segundo criterio fue de-limitarlas conteniendo al menos una localidad de

Figura 1. Localizacin de la subcuenca del ro Ayuquila Jalisco, Mxico.



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las que fueron las censadas por el INEGI median-te el II Conteo de Poblacin y Vivienda del ao 2005 (CONAPO). Cada microcuenca fue carac-terizada determinando sus caractersticas hidro-lgicas, de relieve, forma y tamao, pendiente de la microcuenca en rangos y la curva hipsomtrica (Campos 1987). Adems se obtuvo su densidad de poblacin para conocer la relacin del medio natural y las personas que en ella viven (Cuevas et al. 2007). La marginacin implica el grado de de-sarrollo y nivel de vida de los habitantes de cada localidad, en este estudio se calcul integrando la informacin por localidad (CONAPO, 2005). La cobertura del riesgo de erosin se desarroll con base en la Ecuacin Universal de Prdida de Suelo Revisada (RUSLE), formulada por Wisch-meier y Smith (19681978) y revisada por Laney Nearing (1989), citado por (Oate 2004).

Se recortaron para cada microcuenca las co-berturas digitales como la geologa, edafologa, uso de suelo, vegetacin y reas naturales protegidas, ya que son importantes para conocer el compor-tamiento actual de la estructura de las cuencas. Por otro lado, la informacin recabada sirvi de apoyo para comprender el comportamiento de la subcuenca desde un punto de vista hidrolgico y, fue la base para elaborar los mapas de aptitud hidrolgica por microcuencas, definindose apti-tud como la capacidad de un rea o microcuenca con caractersticas fsicas y condiciones favora-bles para desempear una funcin determinada tomando en cuenta los valores y los intereses de los sectores involucrados (Rodrguez 2007).

Se obtuvo la aptitud hidrolgica de la sub-cuenca del ro Ayuquila para dos enfoques de manejo: el de conservacin hidrolgica definida como la proteccin, cuidado, manejo y manteni-miento del agua dentro de un rea o microcuen-ca para su permanencia a lo largo del tiempo y el enfoque de aprovechamiento hidrolgico defini-do como la explotacin superficial del agua para el suministro y uso de los diferentes sectores pro-ductivos y urbanos (Navarro 2007).

La evaluacin de la aptitud para la conser-vacin y aprovechamiento del agua incluy la ejecucin y/o interpretacin de informacin b-sica respecto a las condiciones de la vegetacin, cualidades del suelo y otros aspectos que influ-yeran en la conservacin del agua, as como, las condiciones o cualidades favorables que se hacen

dentro de la subcuenca para aprovechar el agua. El resultado del anlisis de aptitud se us como criterio base de disponibilidad de agua tanto para su conservacin o como aprovechamiento. Pos-teriormente, para desarrollar y elaborar la prio-rizacin hidrolgica de las microcuencas se plan-te la utilizacin de encuestas semi-estructuradas para elaborar los criterios necesarios de decisin hidrolgica para el modelo de priorizacin. Estas encuestas fueron dirigidas hacia actores o lderes clave que intervienen en el manejo o estudio del agua dentro de la subcuenca del ro Ayuquila, como: la Comisin de Cuenca Ayuquila-Arme-ra, el Distrito de Riego (CNA), la Asociacin de Usuarios, la Junta Intermunicipal del Medio Am-biente para la Gestin Integral de la Cuenca del Ro Ayuquila (JIRA), la Universidad de Guada-lajara, y otros participantes expertos a nivel na-cional. Se emple la metodologa del Ministerio de Agricultura (1984) la seleccin de criterios y la priorizacin de microcuencas porque tiene un enfoque integral evaluando condiciones fsicas, ambientales y socioeconmicas. La ponderacin de los criterios seleccionados se hizo mediante una metodologa de clasificacin donde se deter-mina el peso mediante el reciproco. Este mtodo es atractivo debido a su simplicidad y se evala de la siguiente manera:

= 1/(1/ )

Donde wj es el peso normalizado para el j-si-mo criterio, k es el nmero de criterios bajo consi-deracin (k=1,2,...,n), y r es la posicin que ocu-pa el criterio en la lista ordenada. Las propuestas derivadas del estudio de priorizacin hidrolgica se establecieron con base en las diferentes cla-ses de priorizacin hidrolgica de conservacin y aprovechamiento a nivel microcuenca.

Las propuestas se formularon con los objeti-vos de manejo de recuperar, proteger, conservar, controlar y por lo tanto encontrar medidas para el buen uso y mantenimiento de la disponibilidad del agua.




Olgun j. y F. Pineda

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Resultados y discusin

Se delimitaron en la subcuenca del ro Ayuqui-la un total de 53 microcuencas (Fig. 2). Los resul-tados de la caracterizacin morfolgica demues-tran una alta heterogeneidad de tamao entre las microcuencas por lo que, desde el punto de vista hidrolgico, las microcuencas ms pequeas sue-len ser ms sensibles a la forma y a la cantidad del escurrimiento, ste ltimo influido por las carac-tersticas fsicas del suelo y cobertura vegetal. En ellas, el escurrimiento puede ser sensible a lluvias de alta intensidad y corta duracin. Cabe mencio-nar que la forma de cada una de las microcuencas tambin influye en la magnitud del escurrimiento debido a que las cuencas redondas presentan un escurrimiento superficial mayor que aquellas de igual tamao, pero de forma estrecha y alargada, en estas ltimas, los escurrimientos superficiales

se concentran ms lentamente (Campos 1987). Por otro lado y basado en la densidad de drena-je, algunas microcuencas presentan densidades de drenaje bajas que representan reas de rocas resistentes o de suelo muy permeable con vegeta-cin densa. En las microcuencas donde el relieve es dbil, se presentan valores altos de densidad de drenaje, caractersticos de suelos impermeables, vegetacin escasa y relieve montaoso (Daz et al. 2008).

Los resultados del anlisis hipsomtrico de las microcuencas muestran que del total de las 53, siete se encuentran en estado de desequili-brio, es decir, son cuencas geolgicamente jve-nes con una alta presencia de actividad erosiva basada principalmente en la sus altas pendientes (Fig. 2).

Figura 2. Mapa de la delimitacin de microcuencas y la ubicacin de localidades





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Otras 18 microcuencas se encuentran en es-tado de equilibrio, o geolgicamente maduras y, finalmente, 28 microcuencas son cuencas de valle o erosionadas y en stas ltimas, se encuen-tra la mayor concentracin de la poblacin, en la parte media de la subcuenca del ro Ayuquila (Fig. 2), como Autln de Navarro con 42,396 ha-bitantes y El Grullo con 19,385 personas. Cabe mencionar que en estas microcuencas sucede las principales actividades econmicas y donde exis-te un sistema de canales de riego para aprovechar el agua del ro Ayuquila para la agricultura.

El anlisis de aptitud hidrolgica mostr que 22 microcuencas, entre ellas las de Manantln, Zenzontla y el Rodeo por mencionar algunas, tie-nen una calificacin de muy alta para el enfoque

de manejo de conservacin, y con calificacin alta se encuentran 16 microcuencas, entre ellas: San Juan Cacoma, el Aguacate, San Pedro Toxn y el Chante.

Los resultados de aptitud hidrolgica para el enfoque de manejo por aprovechamiento mues-tran que la microcuenca con muy alta aptitud es Melchor Ocampo, otras 9 microcuencas alcan-zaron clasificacin alta de las cuales se pueden mencionar: Autln de Navarro, Palo Blanco, El Mentidero y Unin de Tula.

Con base en los resultados de las encuestas, los criterios para el anlisis de priorizacin y su ponderacin determinada mediante un anlisis multicriterio se muestran en el Cuadro 1.

Criterios (escala 1:50000) Conservacin(Peso) Aprovechamiento(Peso)

Zonas funcionales de la cuenca 5 (0.0736) 2 (0.1840) Presencia de reas naturales

protegidas 1 (0.3679) 8 (0.0460)

Disponibilidad de agua 2 (0.1840) 1 (0.3679) Presencia de erosin 7 (0.0526) 6 (0.0613) Balance hdrico de la

microcuenca 3 (0.1226) 3 (0.1226)

Densidad de poblacin 8 (0.0460) 7 (0.0526) Uso de suelo apropiado a cada

enfoque 6 (0.0613) 5 (0.0736)

Calidad de agua 4 (0.0920) 4 (0.0920) Cuadro 1. Criterios seleccionados, jerarquizados y ponderados para el anlisis

de priorizacin de microcuencas





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El anlisis y discusin de los resultados de priorizacin hidrolgica est basado en el mapa de priorizacin (Fig. 3), que muestra las cuatro clases de priorizacin hidrolgica. La clase 1 in-cluy a aquellas microcuencas con clasificacin muy alta y alta para la conservacin del agua, es-tn distribuidas en las partes alta, media y baja de la subcuenca donde existen zonas montaosas y se origina el escurrimiento superficial del Ro Ayuquila.

Estas microcuencas presentan posiblemente una infiltracin importante debido al buen esta-do de su estructura fsica como una buena cober-tura vegetal favoreciendo la captacin de agua que podr ser aprovechada en la parte baja de manera superficial y subterrnea. Adems estas microcuencas se concentran en su mayora en las zonas funcionales de cabecera destacando la pre-sencia de arroyos de rdenes inferiores. En cuanto al uso de suelo estas microcuencas no presentan gran actividad de agricultura siendo importante su uso forestal.

Figura 3. Mapa que muestra los resultados del anlisis de priorizacin de microcuencas para el manejo de la conservacin y aprovechamiento del agua, la clase 1 incluye las microcuencas priorita-rias para su manejo por conservacin (color beige); clase 2, son aquellas prioritarias para el aprove-chamiento hdrico (gris) y las otras tres clases estn sealadas con sombreados, son cuencas que en

las cuales el manejo de su conservacin y aprovechamiento son importantes.





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Las microcuencas con prioridad para manejar el aprovechamiento del agua (Clase 2) presentan en la mayor parte de su superficie, reas con con-diciones favorables para el aprovechamiento de agua superficial ya que se localizan en zonas pla-nas o valles receptores del escurrimiento superfi-cial, presentan un relieve acentuado con escasa vegetacin por la presencia de zonas agrcolas. Ello acelera los procesos erosivos principalmente causados por la agricultura de temporal ubicada en el pie de monte aunque, en las zonas planas el riesgo de la erosin se reduce por la escasa pendiente. La cantidad de agua de escorrenta se supone alta por la baja infiltracin causada por la falta de cobertura vegetal, el aprovechamiento antrpico del escurrimiento proveniente de las partes altas y la respuesta rpida del suelo a un evento de lluvia. En estas microcuencas se con-centra una gran actividad urbana.

La mayor superficie de las microcuencas con prioridad de conservar el agua se ubican en zonas de montaa de uso forestal y suelos de proteccin con fuertes pendientes y alta fragilidad ecolgica. Por el contrario, las reas aptas para la agricul-tura son reducidas ya que slo cubren el 8% de superficie de la microcuencas con prioridad para conservar el agua. En el caso de las microcuen-cas con prioridad para aprovechar el agua y su relacin de superficie entre la capacidad de uso del suelo (Cuadro 2) se observa que el rea de las microcuencas tiene en la mayora de su superficie una aptitud para agricultura intensiva y forestal moderadas, y presentan un riesgo de erosin de ligero a alto. Esta situacin ya ha sido observada en otros modelos de priorizacin en la India, y se ha sugerido el manejo mediante la reforestacin y sistemas de cercos vivos son importantes para la recuperacin de la funcionalidada de la cuenca (Ab-Latif 2010).

Cuadro. 2. Porcentaje de pixeles de las clases de priorizacin relacionados con la capacidad de uso del suelo.

Relacin (%) Conservacin Aprovechamiento Media-

Baja Baja-Media

Muy Baja

Agricultura Intensiva

3.03 21.02 10.11 6.16 10.42

Agricultura Moderada

5.97 22.53 8.66 22.41 10.90

Agricultura Restringida

7.65 14.46 8.85 19.89 12.01

Forestal Intensivo

12.17 16.04 12.33 17.13 18.09

Forestal Moderado

19.49 12.89 18.53 18.36 21.31

Forestal Restringido

19.40 6.77 17.95 9.74 13.67

Suelos de Proteccin

32.27 5.76 23.53 6.32 13.52

Cuerpos de Agua

0.01 0.52 0.06 0.00 0.08

Total (%) 100 100 100 100 100





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En cuanto a la relacin con el uso de suelo y vegetacin (Cuadro 3), las microcuencas con clase prioritaria de conservacin albergan vege-tacin de bosque y selvas; por el contrario, las microcuencas con prioridad de aprovechamien-to, muestran amplias superficies con prcticas agrcolas.

En consecuencia, las microcuencas clase 1 con prioridad de conservacin hidrolgica pre-sentan caractersticas favorables para su manejo mediante esquemas de pago por servicios am-bientales (PSA) destacando aquellas microcuen-cas como San Pedro Toxn, el Rodeo, la Piedra, el Ocotillo, Zenzontla, Manantln y la Yerbabuena agrupadas en la parte sur (Fig. 3). Este PSA po-dra implementarse para servicios hidrolgicos como el mantenimiento de la calidad del agua e la conservacin de la infiltracin debido a que contienen suelos de proteccin en zonas con al-tas pendientes con caractersticas forestales y con un alto riesgo para erosin. Resultados similares fueron encontrados por Khan, Gupta y Mojarana (2001), usando una metodologa de percepcin remota, basada nicamente en parmetros del medio fsico.

Es de gran importancia promover la conser-vacin reas de bosque en excelente estado en las cabeceras de las microcuencas ya que stas nos benefician de forma intangible para la ob-tencin de fuentes de agua, diversidad biolgica, belleza paisajstica y recreacional, regulacin de clima, produccin de oxgeno y captura de car-

bono, entre otros servicios. Otras microcuencas encontradas en la clase 1 son Santa Mnica, San Juan Cacoma, Mezcala, Ayuquila, Tepospizalya, el Membrillito y San Antonio del M., Cofrada de Pimienta, Trigo de Alteas y Yerbabuena 1 que se encuentran localizadas en las partes media y alta de la subcuenca.

Se propone adems, que estas microcuencas sean decretadas como reas de Proteccin de los Recursos Naturales ya que son aquellas des-tinadas a la preservacin y proteccin del suelo, las cuencas hidrogrficas, las aguas y en general los recursos naturales. Otra propuesta adicional es la aplicacin de prcticas de conservacin de suelo y agua principalmente en las reas de pie de monte.

En las microcuencas con clase 2 o priorita-rias para el aprovechamiento del agua (Fig. 3) se plantean como propuestas de manejo a la utili-zacin o mejoramiento de la infraestructura para riego agrcola con la finalidad de establecer la dis-ponibilidad equitativa del recurso entre sectores, adems de emplear tcnicas o procedimientos de riego como aspersin para cultivos hortcolas y mejoramiento del riego rodado en los cultivos de la caa de azcar. Por otro lado, las reas de esta microcuenca presentan condiciones favorables para la agricultura, con bajo riesgo de erosin de-bido a la pendiente y profundidad del suelo acep-table para la prctica agrcola por lo que se plan-tea como propuesta aplicar tcnicas o mtodos de siembra para reducir los procesos erosivos.

USYV Conservacin Aprovechamiento Media-

Baja Baja-Media

Muy Baja

Agricultura 23.04 57.95 29.43 55.83 46.80 Bosques 47.28 16.96 32.45 29.34 24.29 Selvas 27.51 15.39 35.63 7.25 25.73 Matorrales 1.46 5.25 0.98 4.14 1.29 Pastizales 0.70 2.73 0.14 2.06 0.29 C. de agua 0.01 0.97 0.81 0.00 0.21 Z. urbanas 0.00 0.75 0.55 1.37 1.40

Cuadro 3. Porcentaje de pixeles de las clases de priorizacin en relacin a cada uso de suelo y

vegetacin (USYV).





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Otra propuesta aplicable en estas microcuen-cas es diagnosticar los puntos de contaminacin ms frecuentes que impactan las aguas superfi-ciales en el caudal del Ro Ayuquila e implemen-tar estrategias de control como construccin de lagunas de oxidacin y tratamiento con hume-dales artificiales donde no existan plantas de tra-tamiento.

Para las microcuencas con prioridad hidrol-gica clase 3 la propuesta radica en reforestar las reas alteradas por los cambios de uso de suelo y la ganadera extensiva, utilizando como herra-mienta una zonificacin de las diferentes reas acordes a los tipos de vegetacin existente. Con-juntamente con esta propuesta se considera utili-zar barreras vivas en escurrimientos superficiales para contribuir al control del agua disminuyendo su velocidad y en partes erosionadas con pen-dientes acentuadas (010%) que colaboren a acelerar los procesos de formacin del suelo. Los materiales para esta prctica pueden provenir de diferentes podas que se realicen de una manera adecuada y que se lleven a cabo con material bio-lgico proveniente de la misma zona donde plan-tea la propuesta.

En las microcuencas con prioridad hidrolgica clase 4. La propuesta principal implica la aplica-cin de tcnicas de conservacin de suelo y agua (barreras fsicas para control del escurrimiento, terrazas, presas filtrantes y presas de gaviones para el control de crcavas) en el pie de monte de las microcuencas, identificando previamente, los principales escurrimientos, el riesgo de erosin, y la vegetacin y su estado actual.

Finalmente se encuentran las microcuencas con una muy baja priorizacin hidrolgica, clase 5, donde existen algunas microcuencas como la de Autln que recibe agua para uso domstico de la parte alta donde se encuentra el escurrimiento permanente y que proviene de la microcuenca de Ayutita. Por lo tanto, es importante que esta rea se proteja para asegurar la recarga de agua que se genera el parte alta para el uso de las ge-neraciones futuras. Adems, se propone proteger los recursos naturales de la cabecera, combatir el cambio de uso del suelo, la utilizacin del bosque para la produccin de madera sin plan de manejo como en las zonas altas de las microcuencas de Ayutita y de Autln que presentan suelos de pro-teccin forestal.

Este proceso de conservacin de pequeas reas parece ser muy importante para la con-servacin a largo plazo de los recursos naturales (Srinivasam, Govindaiah y Honne, 2004) y en la cuenca del ro Ayuquila puede ser una estrategia importante para su sustentabilidad en el futuro.

Conclusiones

La subcuenca del ro Ayuquila est compuesta de 53 microcuencas de morfometra heterognea y cuya aptitud hidrolgica es muy variable. El m-todo de priorizacin empleado permiti el uso de criterios biofsicos y socioeconmicos que consti-tuyen un marco integral una correcta orientacin de las decisiones de manejo de las microcuencas, con miras a mantener la estructura y funcionali-dad del territorio a la escala de subcuenca.

La priorizacin basada en un enfoque dual del manejo dirigido hacia conservacin/aprove-chamiento, permiti establecer cinco categoras de priorizacin y asociar a ellas, las principales estrategias de mantenimiento y /o recuperacin de la funcin de la cuenca y con ello, fortalecer el sistema de planeacin de la subcuenca con la definicin precisa y priorizada de las acciones lo-cales (a nivel microcuenca) que se requieren para garantizar un trnsito hacia la sustentabilidad en estos territorios delimitados de manera natural.

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