Resumen de Space and species: on the relationships between spatial processes and diversity patterns of trees

Daniel Montoya Terán

• español

  A pesar de que el mundo es inevitablemente espacial, y que cada organismo es una entidad discreta que existe e interacciona con su entorno más inmediato, estas realidades han sido tradicionalmente ignoradas durante mucho tiempo por la mayoría de los ecólogos debido a que pueden complicar bastante tanto el trabajo de campo como el ejercicio de modelización. Sin embargo, varias líneas de investigación han destacado en las últimas dos décadas el papel potencialmente crítico del espacio a la hora de entender una gran diversidad de patrones biológicos, desarrollando un interés creciente por la Ecología Espacial. Esta tesis se enmarca dentro de este cuerpo de conocimiento, centrándose en el estudio de procesos que poseen una estructura espacial determinada y que afectan directamente a patrones de diversidad en árboles en dos zonas de estudio: Europa y Norte América, y la Península Ibérica (excluyendo Portugal). En un primer capítulo, se estudia un proceso espacial que ha tenido lugar a lo largo de un periodo de tiempo y que, por tanto, presenta una estructura espacio-temporal (i.e. retirada de los glaciares en el post-Pleistoceno). De modo similar, la pérdida y fragmentación de hábitat influye de forma directa en los patrones de presencia/ausencia, riqueza, abundancia y extinción de especies, y ha sido uno de los ejes principales de esta tesis. Por último, hemos aplicado técnicas de análisis espacial para explorar el grado de validez de los denominados Modelos de Distribución de Especies para explicar la estructura espacial de las especies dentro de sus rangos de distribución; a partir de las inconsistencias observadas entre modelos y observaciones se infieren procesos espaciales que podrían reducir estas inconsistencias y mejorar la capacidad predictiva de los modelos. Los resultados obtenidos en esta tesis son relevantes en el campo de la Ecología de comunidades, y ponen de manifiesto que la inclusión de procesos que poseen una determinada estructura espacial alejada del azar es clave para entender diversos patrones de diversidad en árboles a varias escalas. Por otro lado, algunos de los resultados obtenidos tienen implicaciones directas para la conservación, ya que proporcionan información sobre las especies cuya protección debería ser más crítica en paisajes donde la pérdida de hábitat es importante. Confiamos que esos resultados ayuden a orientar las políticas de conservación no solamente hacia especies vulnerables, sino hacia interacciones entre especies. Palabras clave: Ecología Espacial, árboles, Europa, Norte América, Península Ibérica, patrones de diversidad, glaciación, pérdida y fragmentación de hábitat, modelos de distribución de especies, estructura espacial

• English

  Although the world is unavoidably spatial, and each organism is a discrete entity that exists and interacts only within its inmediate neighborhood, these realities long have been ignored by most ecologists because they can greatly complicate field research and modeling. However, several lines of inquiry have highlighted the potentially critical roles of space and led to growing interest in Spatial Ecology. In the present thesis we focus on the study of processes characterized by a certain spatial structure that may directly affect the diversity patterns observed in nature. In the first chapter, we have explored a spatial process which showed a temporal structure as well (i.e. historical pattern of glacial retreat in response to post-Pleistocene global warming). Similarly, habitat loss and fragmentation influences the observed patterns of presence/absence, richness, abundance and extinction of species, and thus this process has been a main milestone of this thesis. Last, we have applied spatial analysis techniques to investigate the validity of the so-called Species Distribution Models (SDMs) to explain the spatial structure of species within their distribution ranges; this information has been used to deduce spatial processes underlying such patterns. The study of these spatial processes has been conducted for tree species. This decision has been made following two criteria: (1) to maintain coherence among the different chapters of this thesis with respect to the biological group subject of analysis, and (2) because of the higher data availability and quality on presence/absence and richness patterns for tree species. To conduct this thesis we have used empirical data from different datasets, and used different methods and techniques that range from Geographic Information Systems to mathematical and simulation models and spatial structure analyses widely used in Spatial Ecology.