Large-scale assessment of the defoliation and demography of Spanish forests along climatic gradients

• Autores: Marta Coll Brunet
• Directores de la Tesis: Jofre Carnicer Cols (dir. tes.), Josep Peñuelas Reixach (dir. tes.), Xavier Pons (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2014
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Jaume Terradas Serra (presid.), Romá Ogaya Inurrigarro (secret.), Santiago Sabaté Jorba (voc.)
• Calificación: Sobresaliente Cum Laude
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Biología vegetal (botánica)
      • Ecología vegetal
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  DDD 
• Resumen

  • El canvi climàtic està provocant un augment de les sequeres a l'hemisferi nord, provocant episodis de declivi forestal i contribuint a la reducció de l'eficiència dels boscos per fixar carboni. Hi ha una manca d'avaluacions a escala macroecològica de les respostes dels boscos davant els episodis de sequera, incloent processos tals com defoliació, mortalitat o les respostes de les xarxes tròfiques. En el primer capítol, s'ha descrit un augment generalitzat de la defoliació dels boscos del sud d'Europa entre 1987 i 2007. En resposta a l'augment del dèficit hídric, s'ha observat un increment de la defoliació, especialment a les zones forestals més àrides. Paral·lelament, s'han observat respostes demogràfiques dels arbres. S'ha descrit com els patrons de defoliació coincideixen amb un augment de la taxa de mortalitat a les zones més seques. Aquests episodis de mortalitat han estat relacionats amb densitat dels arbres i altes temperatures. A més a més, es mostra com les sequeres extremes afecten també les comunitats de insectes i fongs, provocant efectes a llarg termini sobre les xarxes tròfiques. Els nostres resultats revelen un mosaic geogràfic molt complex, de respostes específiques de cada espècie al canvi climàtic, però amb una tendència general d'augment dels danys provocats per les sequeres. En el segon capítol hem estudiat els patrons demogràfics de les variables demogràfiques dels boscos (reclutament, creixement i mortalitat) de les principals espècies forestals d'Espanya. Hem avaluat quins són els principals factors que determinen aquestes variables demogràfiques (clima, topografia, sol, característiques del estrat arbori i característiques individuals), la seva variabilitat geogràfica i les interaccions que existeixen entre elles. La modelització en quantils ens ha permès obtenir una descripció sintètica dels gradients de les múltiples variables que afecten la demografia. A més a més, hem observat diferencies importants en les respostes demogràfiques entre els dos gèneres dominants, Quercus i Pinus. En resum, els nostres resultats sintetitzen les respostes demogràfiques dels boscos espanyols al llarg de gradients climàtics i ressalten que les interaccions més fortes entre variables s'observen als extrems dels gradients climàtics. En el tercer capítol, hem descrit els patrons a gran escala de les limitacions en els processos de reclutament dels boscos de la conca mediterrània. S'ha observat l'existència de tendències oposades en les limitacions de reclutament entre els dos generes dominants, Quercus i Pinus, i s'ha identificat els principals agents. Les espècies de Pinus pateixen importants limitacions de reclutament (63% de plots de boscos de Pinus comprat amb un 29% de plots de boscos amb espècies de Quercus). De forma molt diferent, les espècies de Quercus s'han expandit en un 41% dels plots, mentre Pinus s'ha expandit tan sols en un 10% dels plots. Bayesian structural equation models ressalten el paper principal de la presència de plançons de Quercus en la limitació del reclutament de Pinus en cinc espècies d'aquest gènere. El reclutament de Pinus sylvestris, Pinus nigra està negativament associat a la presència d'incendis. Aquest estudi identifica Quercus ilex, que és l'espècie més abundant de l'àrea d'estudi, com una agent clau que pot provocar canvis en els patrons de reclutament a gran escala, afectant negativament les espècies de pins a mesura que avança el procés de successió. Aquests resultats subratllen que la futura expansió o contracció dels boscos de Quercus ilex en un context de canvi climàtic serà un procés clau, que alhora controlarà les respostes demogràfiques de les espècies de Pi de la conca mediterrània