On the role of nutrients, climate and anthropogenic impacts in spatio-temporal variability of forest productivity
- Autores: Marcos Fernández Martínez
- Directores de la Tesis: Josep Peñuelas i Reixach (dir. tes.), Sara Louisa Kris Vicca (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2016
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Fernando Valladares Ros (presid.), Joan Pino Vilalta (secret.), Benjamin David Stocker (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Resumen
Els boscos són dels ecosistemes terrestres més importants en termes de fotosíntesi i segrest de carboni, perquè n’acumulen i en segresten en grans quantitats, com a biomassa i com a matèria orgànica del sòl. A més, els boscos proporcionen polsos de recursos, a traves de la producció de fruits, que poden comportar efectes en cascada a través de la xarxa tròfica de l’ecosistema. L’objectiu d’aquesta tesi és caracteritzar l’estructura i el funcionament dels boscos i quantificar llurs productivitats ecosistèmiques. La nostra recerca s’ha centrat en entendre els controls del balanç de carboni i de la producció de fruits en ecosistemes forestals. En aquesta tesi, hem intentat discernir entre els efectes de la disponibilitat de nutrients, del clima, de la variabilitat meteorològica interanual i dels impactes antropogènics en la variabilitat espai-temporal de la productivitat forestal. Els resultats indiquen que l’edat del bosc, la disponibilitat d’aigua i la llargada de l’època càlida són els controls més importants dels estocs i fluxos de carboni i les eficiències en l’ús dels recursos. Malgrat això, el balanç del carboni dels boscos ve fortament determinat per la disponibilitat de nutrients del sòl. Els boscos fèrtils segresten el 33 ± 4% del carboni fotosintetitzat, mentre que els boscos infèrtils en segresten només el 6 ± 4%. A més, un cop tingut en compte l’efecte de l’edat, la relació biomassa-producció primària neta de les branques, tiges i arrels gruixudes estava positivament relacionada amb la disponibilitat de nutrients, contràriament al que passava amb les arrels fines. D’altra banda, vam trobar que l’augment de concentració del CO2 atmosfèric ha contribuït a augmentar la producció primària bruta i el segrest de carboni en un 1% anual des de l’any 1995 fins al 2011. Els resultats indiquen que, a Europa i els Estats Units, la reducció en la deposició de sofre ha comportat un augment més gran en la respiració que no pas en la fotosíntesi de l’ecosistema. Els resultats mostren que la producció de fruits en boscos centre-Europeus oscil·la entre els 10 i els 40 g C m-2 any-1 i fa servir entre el 0.5 i el 3% del carboni fotosintetitzat. Els boscos amb elevades concentracions foliars de zinc i fòsfor produeixen més fruits i presenten una irregularitat interanual menor. A més, vam trobar que la producció interanual de fruits estava controlada per la variabilitat de la Oscil·lació de l’Atlàntic Nord, amb una importància major que les condicions atmosfèriques locals predint la producció de fruits. En boscos de Quercus ilex i Quercus pubescens vam trobar que l’estrès hídric de la primavera era el factor més rellevant explicant la variabilitat interanual en la producció d’aglans, mentre que la variabilitat en la producció de pol·len no presentava cap efecte. També vam demostrar que la producció de fruits pot ser predita fent sevir índexs de vegetació mitjançant la teledetecció per satèl·lit com l’”enhanced vegetation index” (EVI). Les grans produccions d’aglans en Quercus ilex van ser determinades per unes bones condicions de la vegetació durant els mesos previs a la collita i per unes bones condiciones hídriques primaverals. Finalment, vam demostrar la utilitat de l’índex de disparitat consecutiva (D) i les seves avantatges respecte el coeficient de variació (CV) en avaluar la variabilitat temporal. Vam trobar que D era menys depenent que la mitjana que el CV, a banda de tenir en compte l’autocorrelació de les sèries temporals. Els resultats d’aquesta tesi obren la porta a un bon nombre de noves hipòtesis que mereixen ser testades en un futur proper. A més, aquesta tesi suposa un bon exemple del que les grans bases de dades poden oferir al camp de l’ecologia.
