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The European rabbit (Oryctolagus cuniculus) is considered a key species of Mediterranean ecosystems, to which it is native. In 2019, the IUCN reassessed the status of the species to that of threatened in the Iberian Peninsula due to the decline that had experienced its populations during the last decades. Paradoxically, the species has increased its presence in some Iberian areas, being considered a "plague" for damaging crops and infrastructures. Thus, there is debate among managers, farmers and hunters regarding the objectives of rabbit management (i.e., for population control or increase). A plausible hypothesis to explain this paradoxical situation is the existence of two independent evolutionary units recognized by the IUCN as two subspecies (O.c.cuniculus and O.c.algirus). They present well-defined geographical distributions as well as genetic and morphological differences that even led Darwin to consider them different species. In fact, increasing research indicates that both genetic groups are in an advanced process of speciation, suggesting the need to establish different management measures for each one. The general objective of this doctoral thesis is to develop scientific knowledge to understand the situation of the rabbit and its subspecies in the Peninsula and provide optimal management recommendations for this species in its various contexts. To do this, it pays simultaneous attention to two aspects that have barely been explored in the scientific literature to date: the rabbit subspecies and the study of the social dimension related to its management. In general, an interdisciplinary approach is used for this purpose, combining both ecological and sociological studies. The results highlight the existence of notable differences between the rabbit subspecies, which can support an independent management framework and may help to guarantee the conservation of the O.c.algirus. In addition, the results of this doctoral thesis also suggest an apparent disconnection between the social perception of rabbit problems and research-based knowledge, which emphasizes the need to involve all parties in charge of rabbit management in the construction and communication of knowledge. Such an approach can reduce existing conflict and polarization in the management of the species. Regardless of future decisions about where to draw the boundaries between rabbit subspecies, this study emphasizes the need to understand the social and ecological factors under which the species is managed. In addition, this research on subspecies and the social aspects associated with their management, as well as the practical recommendations offered, could be extended to any other species in similar circumstances. El conejo europeo (Oryctolagus cuniculus) es considerada una especie clave de los ecosistemas mediterráneos, de los que es autóctona. En 2019, la UICN reevaluó el estatus de la especie al de amenazada en la Península Ibérica como consecuencia del declive que han experimentado sus poblaciones en las últimas décadas. Paradójicamente, la especie ha aumentado su presencia en algunas zonas de cultivo ibéricas, siendo considerada una "plaga" por dañar cultivos e infraestructuras. Existe pues un debate cada vez mayor entre los gestores, agricultores y cazadores con respecto a los objetivos de gestion del conejo (es decir, para el control o aumento de la población). Una hipótesis plausible para explicar esta paradójica situación es la existencia de dos unidades evolutivas independientes reconocidas por la UICN como dos subespecies (O.c.cuniculus y O.c.algirus). Presentan distribuciones geográficas bien definidas así como diferencias genéticas y morfológicas que incluso llevaron a Darwin a considerarlas especies distintas. De hecho, cada vez más investigaciones señalan que ambos grupos genéticos se encuentran en un proceso avanzado de especiación, lo que sugiere la necesidad de establecer diferentes medidas de gestión para cada uno. El objetivo general de esta tesis doctoral es desarrollar conocimiento científico que ayude a comprender la situación del conejo y de sus subespecies en la Península con el fin de proporcionar recomendaciones de gestión óptimas para esta especie en sus diversos contextos. Para ello, presta atención simultánea a dos aspectos escasamente explorados en la literatura científica hasta la fecha: las subespecies des de conejo y el estudio de la dimensión social relativa a su gestión. En general, con este fin se emplea un enfoque interdisciplinar que combina estudios tanto ecológicos como sociológicos. Los resultados destacan la existencia de diferencias notables entre las subespecies de conejo, lo que puede apoyar la necesidad de un manejo independiente que garantice la conservación de O.c.algirus. Además, los resultados de esta tesis doctoral también sugieren una aparente desconexión entre la percepción social que se tiene sobre los problemas del conejo y el conocimiento basado en la investigación, lo que enfatiza la necesidad de involucrar a todas las partes encargadas de la gestión del conejo en la construcción y comunicación del conocimiento. Tal enfoque puede reducir el conflicto existente y la polarización en la gestión de la especie. Independientemente de las decisiones futuras sobre dónde trazar los límites entre las subespecies de conejo, este estudio enfatiza la necesidad de comprender los factores sociales y ecológicos en los que se gestiona la especie. En general, las investigaciones sobre las subespecies y los aspectos sociales asociados a su gestión, así como las recomendaciones prácticas que se ofrecen, podrían extenderse a cualquier otra especie en circunstancias similares.

Sierra Bermeja es uno de los ecosistemas mediterráneos de mayor diversidad medio ambiental y uno de los mayores entornos con un afloramiento ultramáfico en su superficie. Pero, este frágil entorno serpentínico ha entrado, desde mediados de los años setenta, en una dinámica negativa basada en el completo abandono de estas sierras, con el consiguiente, aumento medio de incendios forestales. Por lo tanto, el presente estudio se centra en el incendio producido el 8 de septiembre de 2021 en Sierra Bermeja y que conllevó la destrucción de 8.401 hectáreas en su superficie, estableciéndose como unos de los primeros incendios de sexta generación de España. El objetivo principal de este estudio es realizar un análisis eco-geomorfológico del incendio Bermejense, apoyado sobre una evolución de los históricos incendios producidos en este macizo desde el año 1950 hasta la actualidad, una dinámica territorial que demuestre ese crecimiento negativo y la aplicación de técnicas de teledetección especial. Todo esto, para cotejar un amplio análisis del incendio y así poder mostrar una idea aproximada de la afección provocada por este y marcar las potencialidades que han quedado completamente calcinadas.

Tesis Doctoral leída en la Universidad Rey Juan Carlos de Madrid en 2022. Directores: Juan José Robledo Arnuncio José Alberto Ramírez Valiente Tutor: Marcos Méndez Iglesias Programa de Doctorado en Conservación de Recursos Naturales Los ecosistemas forestales albergan una gran biodiversidad a diferentes niveles taxonómicos. Los árboles son especies clave para el funcionamiento de los ecosistemas y la prestación de servicios ecosistémicos. Se espera que el aumento de las temperaturas, los cambios en los patrones de precipitación y los fenómenos climáticos extremos, como las sequías y las olas de calor, aumenten como consecuencia del actual cambio climático, amenazando potencialmente la persistencia de las poblaciones y especies de árboles forestales. En concreto, en las regiones mediterráneas, que son áreas de una alta biodiversidad, se espera que el cambio climático tenga un mayor impacto y se produzca a mayor velocidad que el promedio global, sobre todo con sequías más frecuentes y prolongadas. Para evaluar la vulnerabilidad de las poblaciones y las especies a estas nuevas condiciones ambientales y anticipar las posibles respuestas de los árboles forestales, es importante conocer los niveles de variación genética y de plasticidad fenotípica que presentan los individuos en caracteres relacionados con la eficacia biológica1 , dentro y entre las poblaciones de una especie. Además, el estudio de las posibles asociaciones entre la variación genética de los caracteres y la variación climática de la procedencia puede ayudarnos a entender los efectos de la acción de la selección natural e informar sobre las posibles variables climáticas que han modelado la diversidad genética existente. Este conocimiento es especialmente importante en las etapas tempranas de la vida de un árbol, que incluyen el periodo crítico de transición de semilla a plántula, durante el cual tiene lugar una fuerte mortalidad y presiones selectivas potencialmente altas, y que, además, está especialmente amenazado por el aumento de aridez previsto en las regiones mediterráneas.

Producción Científica, Quercus pyrenaica-dominated forests are very widely distributed in Mediterranean ecosystems. Traditional forest use, such as coppicing to obtain firewood or livestock grazing under silvopastoral systems, and the current social abandonment of the rural environment have given rise to forest structures of different ages and at different stages of development. Thus, on the one hand, there are large areas of Q. pyrenaica coppice systems that produce a large amount of biomass that have a very high risk of driving forest fires. On the other hand, dehesas, which have very low tree density and are composed of very old trees that are susceptible to different types of environmental stress and have serious regeneration problems and a weak phytosanitary status. In addition, previous studies have suggested that the production of economically valuable edible mushrooms is negatively impacted by silvicultural management. To determine the effects of land management on these ecosystems, we analyzed the soil fungal communities associated with coppice stands (i.e., high-density coppice), high forest stands (i.e., low-density coppice that received silvicultural management 15 years ago to reduce the risk of wildfire), and old stands (i.e., dehesas) to assess their potential ecological roles in their conservation and the diversity of edible mushrooms. We also analyzed the edaphic variables associated with these systems (carbon, pH and the carbon/nitrogen ratio) to understand the dynamics of these fungal communities. We observed two distinguishable communities: pathogen-, parasite-, and endophyte-dominated dehesas and saprotroph- and ectomycorrhizal (ECM)-dominated coppice stands, with a mixed composition in high forest stands. ECM fungi correlated with stand age and structure, showing higher richness levels in high forest stands, particularly ECM fungi with short hyphal exploration type. Finally, the influence of stand age and structure due to land management significantly affected the variety of some edible genera, such as Boletus, Tuber or Terfezia., Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (project PID2019-105188RB-I00)

Els compostos orgànics volàtils biogènics (COVBs) juguen un paper important en l'ecologia i la química atmosfèrica. Les emissions d'aquests COVBs pels ecosistemes terrestres són degudes principalment a les plantes i estan molt influenciades per les variacions en les variables ambientals i, per tant, es veuen afectades per l'augment del canvi ambiental global. No obstant això, aquestes emissions i les seves influències no són ben conegudes en els ecosistemes mediterranis. Si bé els COVBs del sòl aparentment tenen un paper menor en la química atmosfèrica, per la seva fracció generalment baixa pel que fa a les emissions totals dels ecosistemes de tipus mediterrani, tenen un paper ecològic important en els processos del sòl. Molts estudis anteriors sobre COVs del sòl han analitzat els fluxos, mentre que les concentracions reals de COVs en els sòls dels ecosistemes mediterranis no s'han considerat fins ara. En aquest treball, faig el seguiment d'experiments de manipulació ambiental en ecosistemes típics mediterranis per estudiar els intercanvis de COVs, incloses les emissions de les plantes, i els intercanvis i concentracions de sòls, i els factors que els determinen. L'arbust Erica multiflora L., espècie abundant en matolls mediterranis i l'arbre Quercus ilex L., espècie dominant en molts boscos mediterranis van ser les espècies estudiades, la primera al Parc Natural de Garraf (matoll) i la segona en les Muntanyes de Prades (bosc), dos ecosistemes típicament mediterranis. Les dues espècies van emetre terpens, però només es va detectar una emissió significativa d’isoprè en E. multiflora. Les emissions d'isoprenoides van augmentar amb la temperatura de l'aire i generalment van disminuir a mesura que augmentava la humitat del sòl. Les emissions de terpens van augmentar sinèrgicament a causa de l'estrès per calor i la sequera a l'estiu. La fertilització amb nitrogen no va afectar significativament l'emissió de isoprè, però va augmentar significativament les emissions totals de terpens i va disminuir la seva diversitat. Per als sòls dels mateixos ecosistemes de matolls i boscos d'alzines, els de matolls van mostrar concentracions totals de COVs més altes que els boscos. Les concentracions de metanol, àcid acètic, formaldehid, etanol i acetaldehid van ser els compostos dominants en ambdós ecosistemes. La temperatura del sòl i el contingut d'aigua, el flux de CO2 i l'activitat enzimàtica van ser les millors variables explicatives de la variació en les concentracions de COVs del sòl en els dos ecosistemes: hi va haver una associació més forta entre la concentració de compostos dominants, excepte el formaldehid, amb la temperatura del sòl i / o el flux de CO2 que amb el contingut d'aigua del sòl. L'activitat dels enzims que degraden el C i el N es va associar positivament amb la concentració de COVs, segons l'ecosistema, i es va correlacionar constantment amb un alt contingut d'aigua en el sòl. També vaig analitzar una gespa mediterrània amb arbres de Pinus pinea L. Vaig quantificar l'intercanvi d'isoprenoides entre el sòl (amb fullaraca) i l'atmosfera al llarg d'un gradient horitzontal des dels troncs de Pinus pinea. Les emissions d'isoprenoides van ser majors i més diverses, i també es poden estimar aproximadament pel pes sec de la fullaraca a prop del tronc, on la fullaraca d'acícules era més densa. Les taxes d'intercanvi es van correlacionar positivament amb la temperatura del sòl i negativament amb la humitat del sòl a la zona de gespa a cel obert. En conclusió, es poden esperar més emissions de COVBs a causa dels augments en les emissions foliars, i els intercanvis i concentracions de sòls com a resultat del canvi climàtic a la regió mediterrània. Los compuestos orgánicos volátiles biogénicos (COVBs) juegan un papel importante en la ecología y la química atmosférica. Las emisiones de éstos por los ecosistemas terrestres son debidas principalmente a las plantas y están muy influenciadas por las variaciones en las variables ambientales y, por lo tanto, se ven afectadas por el aumento del cambio ambiental global. Sin embargo, estas emisiones y sus influencias no son bien conocidas en los ecosistemas mediterráneos. Si bien los COVBs del suelo aparentemente desempeñan un papel menor en la química atmosférica, debido a su fracción generalmente baja con respecto a las emisiones totales de los ecosistemas de tipo mediterráneo, desempeñan un papel ecológico importante en los procesos del suelo. Muchos estudios anteriores sobre COVs del suelo han analizado los flujos, mientras que las concentraciones reales de COVs en los suelos de los ecosistemas mediterráneos no se han considerado. En este trabajo, realizo el seguimiento de experimentos de manipulación ambiental en ecosistemas típicos mediterráneos para estudiar los intercambios de COVs, incluidas las emisiones de las plantas, y los intercambios y concentraciones de suelos, y los factores que los determinan. El arbusto Erica multiflora L., especie abundante en matorrales mediterráneos y el árbol Quercus ilex L., especie dominante en muchos bosques mediterráneos fueron las especies estudiadas, la primera en el Parque Natural del Garraf (matorral) y la segunda en Les Muntanyes de Prades (bosque), dos ecosistemas típicamente mediterráneos. Ambas especies emitieron terpenos, pero sólo se detectó una emisión significativa de isopreno en E. multiflora. Las emisiones de isoprenoides aumentaron con la temperatura del aire y generalmente disminuyeron a medida que aumentaba la humedad del suelo. Las emisiones de terpenos aumentaron sinérgicamente debido al estrés por calor y la sequía en verano. El fertilizante nitrogenado no afectó significativamente la emisión de isopreno, pero aumentó significativamente las emisiones totales de terpenos y disminuyó su diversidad. Para los suelos de los mismos ecosistemas de matorrales y bosques de encinas, los de matorrales mostraron concentraciones totales de COVs más altas que los bosques. Las concentraciones de metanol, ácido acético, formaldehído, etanol y acetaldehído fueron los compuestos dominantes en ambos ecosistemas. La temperatura del suelo y el contenido de agua, el flujo de CO2 y la actividad enzimática fueron las mejores variables explicativas de la variación en las concentraciones de COVs del suelo en los dos ecosistemas: hubo una asociación más fuerte entre la concentración de compuestos dominantes, excepto el formaldehído, con la temperatura del suelo y / o el flujo de CO2 que con el contenido de agua del suelo. La actividad de las enzimas que degradan el C y el N se asoció positivamente con la concentración de COVs, según el ecosistema, y se correlacionó constantemente con un alto contenido de agua en el suelo. También muestreé un césped mediterráneo con árboles de Pinus pinea L. Cuantifiqué el intercambio de isoprenoides entre el suelo (con hojarasca) y la atmósfera a lo largo de un gradiente horizontal desde los troncos de Pinus pinea. Las emisiones de isoprenoides fueron mayores y más diversas, y también pueden estimarse aproximadamente por el peso seco de la hojarasca cerca del tronco, donde la hojarasca de acículas era más densa. Las tasas de intercambio se correlacionaron positivamente con la temperatura del suelo y negativamente con la humedad del suelo en la zona de césped en cielo abierto. En conclusión, se pueden esperar mayores emisiones de COVBs debido a los aumentos en las emisiones foliares, y los intercambios y concentraciones en los suelos como resultado del cambio climático en la región mediterránea. Biogenic volatile organic compounds (BVOCs) play important roles in ecology and atmospheric chemistry. Their emissions from terrestrial ecosystems are driven mainly by plants, and are greatly influenced by the variations in environmental variables and therefore are altered by increasing global environmental change (GEC). However, these emissions and their influences are not well known in natural Mediterranean ecosystems. While soil BVOCs apparently play a minor role in atmospheric chemistry, owing to their usually low fraction with respect to the total ecosystem emissions in Mediterranean-type ecosystems, they play important ecological roles in soil processes. Much previous studies on soil VOCs have looked at fluxes, while the actual VOC concentrations in soils from Mediterranean ecosystems have never been considered. In this work, I carry out the monitoring of environmental manipulation experiments in typical Mediterranean ecosystems to study the exchanges of VOCs, including emissions from plants, and exchanges and concentrations of soils, and their possible drivers. The shrub Erica multiflora L. abundant species in Mediterranean shrublands and the tree Quercus ilex L. dominant species in many Mediterranean forests were the species studied, the former in the Garraf Natural Park (shrubland) and the latter in Les Muntanyes de Prades (forest), two typically Mediterranean ecosystems. Both species emitted terpenes, but a significant emission of isoprene was only detected from E. multiflora. Isoprenoid emissions increased with air temperature and generally decreased as the amount of soil moisture increased. Terpene emissions increased synergistically due to heat stress and drought in summer. Nitrogenous fertilizer did not significantly affect the emission of isoprene, but it significantly increased the total emissions of terpenes and decreased their diversity. The results suggest that higher isoprenoid emissions can be expected as the Mediterranean region becomes warmer and drier over the next few decades and that N deposition could further stimulate these emissions. For the soils of the same shrubland and holm oak forest ecosystems, those of shrubland showed higher total VOC concentrations than forest. The concentrations of methanol, acetic acid, formaldehyde, ethanol, and acetaldehyde were the dominant compounds in both ecosystems. Soil temperature and water content, CO2 efflux, and enzyme activity were the best explanatory variables for variation in soil VOC concentrations in the two ecosystems: there was a stronger association between concentration of dominant compounds, except formaldehyde, with soil temperature and/or CO2 efflux than with soil water content. Activity of C- and N-degrading enzymes was positively associated with the concentration of VOCs, depending on ecosystem, and consistently correlated with high soil water content. In the holm oak forest soils, net photosynthetic rate (A) was positively correlated with soil concentration of monoterpenes. These results show that soil VOC concentrations in these Mediterranean ecosystems are driven by soil temperature and water content, and microbial activity, in combination with ecosystem plant activity. I also analyzed a Mediterranean turf with Pinus pinea L. trees. I quantified the exchange of isoprenoids between soil (with litter) and atmosphere along a horizontal gradient from the trunks of Pinus pinea. Isoprenoid emissions were greatest and most diverse, and also can be roughly estimated by litter dry weight near the trunk, where the needle litter was denser. Irregular emission and adsorption of isoprenoids with low exchange rates were recorded, and exchange rates were correlated positively with soil temperature and negatively with soil moisture in open turf. In conclusion, higher BVOC emissions can be expected owing to the increases in foliar emissions, and exchanges and concentrations of soils, and N deposition will also further stimulate these emission trends by increasing foliar isoprenoid emissions in the warmer and drier conditions predicted for the coming decades in the Mediterranean region. Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Ecologia Terrestre

New records on aquatic insects (Coleoptera, Odonata and Hemiptera), collected seasonally from Autumn 2015 to Spring 2018 at a total of 20 sites in the Mediterranean Martil River basin in Northwestern Morocco are presented. An annotated list of 102 species identified from 6,596 individuals collected from recent investigations is provided. These species are grouped into 61 genera, 27 families and 102 species divided into 13 species of Odonata, 65 species of Coleoptera and 24 of Hemiptera.Helophorus atlantisis newly recorded from the Rif region,Hydroporus memnoniusandHydroporus rifensisare new to the Occidental Rif, whileZygonyx torridus,Peltodytes caesus,Agabus conspersus,Hydroporus rifensis,Deronectes theryi,Hydrochus grandicollis,Hydroporus memnonius,Helochares punctatus,Hydrochus grandicollis,Gerris brasili,Hebrus pusillus,Parasigara rivularisandNotonecta obliquaare cited for the first time in Martil basin. Taxa richness and abundance were higher in spring and the beginning of summer compared to autumn and winter. A biogeographical analysis shows that the three aquatic insect orders of the Martil River basin are essentially Mediterranean (52%) and Palaearctic (31%) elements, while wide distribution elements are a minority (17%). Taxonomic composition exhibited strong variability among sites and seasons in response to the levels of intermittency and human pressures. These include agricultural, industrial and urban activities, construction of dams and rehabilitation projects operating at the level of the Martil River, altering its ecological status and creating good opportunities for the establishment of alien species such asTrichocorixa verticalis verticalis. En el presente estudio se aportan nuevos datos sobre los insectos acuáticos, en particular Odonata, Coleoptera y Hemiptera recolectados estacionalmente desde el otoño de 2015 hasta la primavera de 2018 en un total de 20 estaciones de muestreo en la cuenca mediterránea del río Martil en el noroeste de Marruecos. El estudio taxonómico de 6 596 individuos perteneciendo a estos tres órdenes y recogidos durante el estudio, ha permitido destacar la presencia de 61 géneros, 27 familias y 102 especies repartidos en 13 especies de odonatos, 65 especies de coleópteros y 24 de hemípteros. De estas especies,Helophorus atlantises nueva cita para el Rif,Hydroporus memnoniuseHydroporus rifensislo son para el Rif Occidental, mientras queZygonyx torridus,Peltodytes caesus,Agabus conspersus,Deronectes theryi,Hydrochus grandicollis,Gerris brasili,Hebrus pusillus,Parasigara rivularisyNotonecta obliquase citan por primera vez en la cuenca del río Martil. La riqueza y abundancia de los tres órdenes fue mayor en primavera y principios de verano en comparación con otoño e invierno. El análisis biogeográfico muestra que los coleópteros, odonatos, y hemípteros de la cuenca del rio Martil están constituidos fundamentalmente por elementos mediterráneos (52%) y paleárticos (31%), mientras que los elementos de amplia difusión constituyen una minoría (17%). La composición taxonómica exhibió una fuerte variabilidad entre estaciones de muestreo y del año en respuesta a los niveles de intermitencia y presiones humanas, tales como actividades agrícolas, industriales y urbanas, construcción de represas y proyectos de rehabilitación que operan al nivel del río Martil alterando su estado ecológico y creando una buena oportunidad para el establecimiento de especies exóticas comoTrichocorixa verticalis verticalis.

The study of plant functional traits (PFTs) as key drivers of ecosystems. In order to know the principal PFTs of serpentine vegetation in the Iberian Peninsula, we studied the south Iberian ultramafic scrublands to determine functional groups (FG). The two types of scrublands studied were: (a) Halimium atriplicifolium plant community and (b) Cistus populifolius plant community. Different plots were established in the respective communities. PFTs studied were: plant height, renewal bud location, branch type, leaf area (LA), specific leaf area (SLA), leaf hairiness, presence/absence of photosynthetic stems, morphology of root system and seasonality of assimilating organs following global standardized protocols. We used PCA to identify the combination of functional traits with major weights and a neighbor-joining clustering to define functional groups. We obtained a high number of FG (between six to eight optimum number of clusters) relative to the total number of taxa. The functional groups obtained showed that these serpentine scrublands are composed of species with a wide ecological range of functional traits. The majority of the serpentinophytes resulted as: (1) chamaephytes (plants with renewal structures around 60 cm. above the soil) and hemixyle plants (plants with a reduced specific density of stems) and with a reduced plant size in comparison to other Mediterranean ecosystems; (2) with lower SLA due to thicker and/or denser leaves, which contributes to long leaf survival, nutrient retention and protection from desiccation; (3) malacophyllous, hairy and small-sized leaves; (4) dimorphic plants (with two types of branches/leaves depending of the seasonal moment) with partial shedding of leaves during summer-deciduous -seasonally dimorphic species-; and (5) with thickened tap roots and shallow root systems. Studies of PFTs, and specially FG, may be very useful for management of plant species in serpentine ecosystems. Plan Propio de Investigación de la UMA: ayudas para la participación en congresos científicos.

Producción Científica, Southern European countries, particularly Spain, are greatly affected by forest fires each year. Quantification of burned area is essential to assess wildfire consequences (both ecological and socioeconomic) and to support decision making in land management. Our study proposed a new synergetic approach based on hotspots and reflectance data to map burned areas from remote sensing data in Mediterranean countries. It was based on a widely used species distribution modeling algorithm, in particular the Maximum Entropy (MaxEnt) one-class classifier. Additionally, MaxEnt identifies variables with the highest contribution to the final model. MaxEnt was trained with hyperspectral indexes (from Earth-Observing One (EO-1) Hyperion data) and hotspot information (from Visible Infrared Imaging Radiometer Suite Near Real-Time 375 m active fire product). Official fire perimeter measurements by Global Positioning System acted as a ground reference. A highly accurate burned area estimation (overall accuracy = 0.99%) was obtained, and the indexes which most contributed to identifying burned areas included Simple Ratio (SR), Red Edge Normalized Difference Vegetation Index (NDVI750), Normalized Difference Water Index (NDWI), Plant Senescence Reflectance Index (PSRI), and Normalized Burn Ratio (NBR). We concluded that the presented methodology enables accurate burned area mapping in Mediterranean ecosystems and may easily be automated and generalized to other ecosystems and satellite sensors., Ministerio de Economía, Industria y Competitividad (grant AGL2017-86075-C2-1-R), Junta de Castilla y León (project LE001P17)

En las cuencas mediterráneas, el clima se caracteriza por veranos muy calurosos en los que no se suelen producir precipitaciones, lo que genera un fuerte y periódico estrés hídrico en sus cubiertas vegetales cuya intensidad está relacionada con el carácter hidrológico de la estación húmeda antecedente. Además, esta situación tiende a agravarse en los frecuentes episodios de sequía, provocando una disminución de la productividad de estos ecosistemas. Actualmente existe una gran cantidad de datos disponibles, gratuitos y a escala global, con un gran potencial para el seguimiento de los procesos asociados a los balances de agua y energía en estos tipos de cuencas. En esta tesis se plantea el uso de imágenes provenientes de sensores remotos de diferentes resoluciones espaciales, espectrales y temporales que, combinadas con registros puntuales procedentes de estaciones meteorológicas, permitan la generación de indicadores de distintas variables ecosistémicas relacionadas con la productividad y el estado hídrico en sistemas característicos de la zona mediterránea. En concreto, se plantea el desarrollo de tres indicadores estrechamente ligados entre sí: un indicador del estado hídrico del suelo al final de la estación seca a partir del estado de varios tipos de cubierta vegetal; un indicador de la productividad de los pastos naturales, principal sustento alimenticio de la ganadería extensiva, a partir de su estado y de las condiciones climáticas del período evaluado; y, por último, un indicador que relacione el estado hídrico del sistema y el estado fenológico en el que se encuentra el estrato herbáceo. Las zonas de estudio seleccionadas son, para el primer indicador, la cuenca del río Guadalfeo (Granada), que se caracteriza por presentar un gradiente de altitud desde el nivel del mar hasta más de 3000 m.s.n.m. a tan solo 50 km de distancia a la costa, lo que determina una gran heterogeneidad espacial en cuanto a meteorología, hidrología, tipos y usos de suelo, etc. En este contexto, la estimación indirecta del estado de humedad antecedente de forma rutinaria a partir de la información obtenida de ciertas cubiertas existentes en la zona puede ser una solución óptima en estudios hidrológicos a escala de cuenca. En cuanto al segundo y tercer indicador, la zona de estudio son los ecosistemas de dehesa de Andalucía. El seguimiento regular y de forma objetiva de la producción de pasto permitiría proporcionar a los propietarios y gestores una información clave para regular su uso y contribuir a su conservación, sin un aumento excesivo de los costes. Por otro lado, los cambios fenológicos que se pueden observar como consecuencia del calentamiento global, cuyo efecto se prevé especialmente intenso en esta región, y cómo el clima y la hidrología los condicionan, puede ser una herramienta clave para evaluar el impacto de esta amenaza y tomar las decisiones adecuadas para hacerle frente. Los resultados han mostrado la capacidad de los sensores remotos para la obtención de este tipo de indicadores: el contenido de agua en el suelo en época estival presentó correlaciones mayores a 0,7 con el estado de la vegetación arbustiva de la cuenca del Guadalfeo; la estimación de la producción de pasto natural en las dehesas de Andalucía arrojó errores en torno al 13% con respecto a la producción medida en campo; por último, los umbrales de cambio de estado en la humedad de suelo (capacidad de campo y punto de marchitez permanente) se determinaron con menos de 10 días de diferencia con respecto a los cambios de estado fenológico en el pasto natural (comienzo de la época de crecimiento y senescencia). In the Mediterranean basins, the climate is characterized by very hot summers in which rainfall is not usually produced, which generates a strong and periodic water stress in its vegetation cover. The intensity of this water stress is related to the hydrological regime of the previous wet season. In addition, this situation tends to worsen in frequent episodes of drought, causing a decrease in the productivity of these ecosystems. There is currently a large amount of data available, free of charge and on a global scale, with great potential for monitoring the processes associated with water and energy balances in these types of basins. This thesis proposes the use of remote sensing images of different spatial, spectral and temporal resolutions that, combined with specific records from meteorological stations, can be used to generate indicators of different ecosystem variables related to productivity and water status in different unique systems of the Mediterranean area. Specifically, the development of three indicators closely linked to each other is proposed: an indicator of the water status of the soil at the end of the dry season from the state of different vegetation covers; an indicator of the productivity of natural pastures, the main food support for extensive livestock, based on their status and the climatic conditions of the period evaluated; and, finally, an indicator of the relationship bewteen water state of the soil and the natural pasture phenological state. The selected study areas are, for the first indicator, the Guadalfeo river basin (Granada), characterized by presenting a gradient of altitude from sea level to more than 3000 m.a.s.l. only 50 km away from the coast, which determines a great spatial heterogeneity in terms of meteorology, hydrology, types and land soil, etc. In this context, the indirect estimation of the state of antecedent moisture from the information obtained from existing covers in the area may be an optimal solution in hydrological studies at basin scale. Regarding the second and third indicators, the study area is the dehesa ecosystems of Andalusia, since the monitoring of pasture production would provide key information to owners and managers to regulate their use and contribute to their conservation, without an excessive increase in costs. On the other hand, the phenological changes that can be observed as a result of global warming, whose effect is expected to be especially intense in this region, and how the climate and hydrology condition them, can be a key tool to assess the impact of this threat and make the right decisions to deal with it. The results have shown the ability of remote sensing to obtain this type of indicators: the water content in the soil during the summer season showed correlations greater than 0.7 with the state of shrub vegetation; the estimation of the production of natural pastures showed errors of about 13% with respect to the production measured in the field; finally, the thresholds of change of state in soil moisture (field capacity and permanent wilting point) were determined less than 10 days apart from changes in phenological state in natural grass (beginning of time of growth and senescence).

En esta tesis doctoral estudiamos los diferentes papeles que juega simultáneamente el muérdago europeo (Viscum album subsp. austriacum) y sus consecuencias ecológicas en un pinar mediterráneo, mediante las múltiples interacciones planta–planta y planta–animal que genera en su ecosistema. Dada su naturaleza de planta hemiparásita, el muérdago ha sido tradicionalmente estudiado como patógeno del hospedador, causándole daños en el vigor vegetativo, morfológicos y reproductivos. Sin embargo, recientemente se han comenzado a poner en valor las interacciones ecológicas que el muérdago establece en el ecosistema forestal, no sólo con su hospedador, sino también con el resto de la comunidad donde habitan. Como consecuencia de estas nuevas interacciones, la presencia de muérdago en el dosel forestal de un bosque, puede provocar efectos directos e indirectos en su ecosistema mediante relaciones tróficas y no tróficas, favoreciendo la reestructuración de la composición de la comunidad. Así pues, dividimos esta tesis en tres grandes partes, donde desarrollamos diferentes capítulos estudiando el papel del muérdago I) como recurso clave para sus artrópodos asociados (Capítulos 1–3), II) como competidor directo con su hospedador (Capítulos 4–5) y III) como competidor indirecto con herbívoros del hospedador (Capítulo 6) y facilitador para la comunidad vegetal (Capítulo 7). Teniendo una visión holística, concluimos que los muérdagos son especies claves que desencadenan una serie de interacciones con importantes consecuencias ecológicas al nivel de comunidad, provocando efectos directos e indirectos en diferentes niveles tróficos. Esto tiene profundas implicaciones en la dinámica del ecosistema forestal, reestructurando toda la comunidad, desde la dinámica de nutrientes y plantas herbáceas hasta consumidores primarios y secundarios. Así pues, jugando simultáneamente los roles como nuevo recurso, competidor y facilitador, los muérdagos se convierten en ingenieros de ecosistemas, que añaden un nivel adicional de heterogeneidad al dosel forestal, promoviendo el incremento de la biodiversidad y complejidad del ecosistema., In this thesis, a study is made of the different roles that the European mistletoe (Viscum album subsp. austriacum) can play simultaneously in a Mediterranean pine forest, and their ecological consequences generating multiple plant–plant and plant–animal interactions in their ecosystem. Due to their hemiparasitic nature, the mistletoe has been traditionally regarded as a host pathogen, causing detrimental effects on growth, morphology, and reproduction. However, recently other ecological interactions that mistletoe establishes in the forest ecosystem have been found to be noteworthy, not only with its host but also with the rest of the community where they live. Consequently, the presence of mistletoe in the forest canopy can cause direct and indirect effects in their ecosystem through trophic and non– trophic relationships, favoring the restructure of community composition. Therefore, this thesis has been split into three main parts examining the role of mistletoe: I) as a keystone resource for its associated arthropods (Chapters 1–3); II) as direct competitor with its host (Chapters 4–5); and III) as indirect competitor with host–feeding herbivores (Chapter 6) and facilitator for the herbaceous community (Chapter 7). From a holistic view, it is concluded that mistletoes are keystone species that trigger a series of interactions with important ecological consequences at the community level, causing direct and indirect effects at different trophic levels. This has profound implications for the dynamics of the forest ecosystem, restructuring the entire community, from nutrient dynamics and herbaceous community to primary and secondary consumers. Thus, by simultaneously providing new resources while acting as a competitor and facilitator, mistletoes become ecosystem engineers, building an additional level of heterogeneity to the forest canopy and amplifying biodiversity and complexity in their ecosystem., Tesis Univ. Granada., Proyecto CLAVINOVA (CGL2011–29910) del Ministerio de Ciencia e Innovación, Beca de Formación Personal Investigador (BES–2012– 057125) del Ministerio de Economía y Competitividad

La restauración ecológica es una disciplina creciente cuyo objetivo es recuperar aquellos ecosistemas que han sido degradados. Para lograr sus objetivos emplea conocimientos de una amplia variedad de disciplinas y ciencias. Esto, junto con el aumento de las publicaciones científicas, genera una acumulación de conocimiento. Este conocimiento, usualmente de carácter científico, no puede ser usado por gran parte de los consumidores debido a la complejidad en la que se expresa. Por otro lado, la transferencia de conocimiento es un método de divulgación que emplea diferentes recursos y herramientas para adaptarlo al contexto y necesidades de los consumidores de este. En este trabajo se emplean métodos de transferencia de conocimiento en el ámbito de la educación universitaria y la restauración ecológica. El resultado es la creación de unas fichas explicativas y un mapa interactivo, que sirven de herramienta educativa a los alumnos en las visitas a diferentes proyectos piloto. Las fichas siguen un modelo común y recopilan la información más importante de los proyectos. Este modelo puede ser aplicado a nuevos proyectos, permitiendo ampliar las visitas realizadas en la asignatura. Este modelo también permite añadir nueva información y herramientas a las fichas ya creadas. Estas fichas contienen un mapa interactivo, que incluye la localización de las visitas, una breve descripción del proyecto, la superficie restaurada en este e imágenes del lugar.

Los ecosistemas mediterráneos tienen una importante riqueza florística que proporciona una amplia gama de servicios ecosistémicos. La vegetación en estos ecosistemas está expuesta a largos períodos de sequía (es decir, períodos de verano caracterizados por altas temperaturas y bajas precipitaciones) y períodos de mayor disponibilidad de agua, desde otoño hasta la primavera: bajas temperaturas y lluvias más frecuentes, a veces concentradas en algunos eventos. Además, los períodos de sequías intensas fuera de temporada han aumentado durante las últimas décadas con una mayor frecuencia de eventos secos y de mayor duración. Los efectos de estas condiciones climáticas producen estrés hídrico en las plantas y pueden producir decaimiento de la vegetación, incluida la mortalidad de algunas especies. Además, los períodos secos conducen a la reducción del contenido global de agua del ecosistema, lo que lleva a niveles óptimos de inflamabilidad. Estos escenarios aumentan la probabilidad de grandes incendios forestales, que eliminan la vegetación y facilitan los procesos de erosión y degradación, entre otros impactos en los ecosistemas. La vegetación mediterránea ha desarrollado diferentes mecanismos que permiten a las plantas recuperarse de perturbaciones como la sequía y los incendios forestales. Específicamente, las plantas pueden enfrentarse a la falta de agua a través de varias estrategias funcionales tales como evitar, tolerar o escapar de la sequía. En relación con los incendios forestales, las plantas tienen la capacidad de rebrotar de rizomas, lignotubers y raíces después del fuego. Sin embargo, según las proyecciones del IPCC, la repetición de estas perturbaciones puede aumentar en el espacio y el tiempo y, en consecuencia, puede tener un mayor impacto en la dinámica de la vegetación y los ecosistemas. Este es el caso de varias áreas en la región valenciana después del extraordinario evento de sequía intensa ocurrido en 2014, donde las especies dominantes de bosques como el pino carrasco (Pinus halepensis) y la coscoja (Quercus coccifera) se debilitaron con eventos de decaimiento y mortalidad extensos en algunos casos. Además, estas poblaciones debilitadas mostraron una mayor vulnerabilidad a los ataques de plagas y episodios de muerte tardía, como se observó en el caso de los pinos, o la desaceleración en la recuperación después de una segunda perturbación en la coscoja, según se evaluó después de la roza de la biomasa imitando al efecto del fuego. Bajo estos escenarios de creciente riesgo de degradación ambiental, es esencial prevenir, mitigar e intentar revertir el impacto causado por estas perturbaciones. Estos objetivos se pueden lograr mediante la aplicación de programas de restauración forestal y técnicas de reforestación. Diferentes técnicas de restauración son aplicables a nivel de vivero o directamente en el campo y contribuyen a mejorar las características morfológicas y fisiológicas de las plantas, así como su resistencia al estrés ambiental y la capacidad competitiva en condiciones de limitación de recursos en campo. Sin embargo, bajo el efecto actual del cambio climático, la influencia positiva de algunas de estas técnicas puede ser limitada. La combinación de algunas de estas técnicas podría aumentar las posibilidades de supervivencia y crecimiento en el campo y garantizar un mayor éxito de los programas de reforestación. Para obtener un conocimiento más profundo de los temas descritos anteriormente, diseñamos la presente tesis doctoral con los siguientes objetivos principales: i) evaluar la vulnerabilidad y la capacidad de recuperación de algunas especies arbustivas y arbóreas, características de los ecosistemas mediterráneos, frente a las principales perturbaciones de estos ecosistemas, como la sequía intensa e incendios forestales, y su frecuencia creciente por el efecto del cambio climático, y ii) analizar la combinación de diferentes técnicas de reforestación para mejorar el éxito de las acciones de reforestación en entornos altamente degradados. Estos objetivos principales se desarrollaron en los siguientes objetivos específicos: 1) Evaluar el impacto y la capacidad de recuperación en cuatro poblaciones de pino carrasco (Pinus halepensis) afectadas por un grado diferente de mortalidad debido a un evento de sequía intensa en el pasado; 2) Evaluar la capacidad de recuperación en la coscoja (Quercus coccifera) bajo el efecto combinado de una sequía intensa, que produjo procesos de decaimiento, y un incendio posterior (imitado por tratamientos de roza intensa), y 3) Evaluar los efectos combinados del uso de contenedores forestales profundo, los tubos protectores y la eliminación de arbustos que aumentan las posibilidades de supervivencia y crecimiento en el alcornoque (Quercus suber) introducido en áreas altamente degradadas en la provincia de Valencia.

En esta tesis doctoral se examina la importancia relativa de la alelopatía en la estructura y la dinámica de una comunidad vegetal semiárida con respecto a otras interacciones bióticas entre plantas (p. ej. facilitación) bajo diferentes condiciones de estrés ambiental. Para ello, se ha combinado el análisis del patrón espacial de la vegetación y la diversidad alrededor de las plantas alelopáticas con experimentos realizados tanto en condiciones de laboratorio como en la propia comunidad vegetal (condiciones naturales). Como especie alelopática se ha seleccionado a Artemisia herba-alba Asso., un caméfito aromático de poca altura que se distribuye por toda la cuenca Mediterránea. Las comunidades vegetales estudiadas se localizan en el sector central de la depresión del Ebro, que se caracteriza por tener clima mediterráneo semiárido con una marcada continentalidad, y constituye junto con el sudeste ibérico una de las regiones más áridas de la península ibérica., This thesis examines the relative importance of allelopathy in driving the structure and dynamic of a semiarid plant community with respect to other biotic interactions among plants (e.g facilitation) under different environmental stress conditions. To this end, the analysis of the vegetation patterning and diversity around the allelopathic plants has been combined with experiments performed in both the laboratory and the natural community itself (i.e. natural conditions). Artemisia herba-alba Asso., an aromatic dwarf shrub distributed throughout the Mediterranean basin, has been selected as allelopathic species. The plant communities under study are located in the Middle Ebro Valley region, which is characterized by a semiarid Mediterranean climate with a pronounced continentality, and constitutes, together with the Iberian southeast, one of the most arid regions of the Iberian Peninsula., Tesis Univ. Granada. Programa Oficial de Doctorado en Biología Fundamental y de Sistemas, Beca FPU (AP-2012-4126) del Ministerio de Educación, Cultura y Deporte., Proyectos CGL-2012-37508 y CGL-2016-80783-R concedido del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad.

In this thesis, we seek a deeper and broader understanding of the ecological interactions mediated by the mistletoe Viscum album subsp. austriacum in Mediterranean forests. Mistletoes constitute an interesting group of hemiparasitic epiphytes widely distributed around the world that have been thoroughly investigated with respect to their physiology, morphology, pharmacology and their role as forest pest. However, many aspects of their ecology remains a mystery. Better known as harmful parasites that decrease the vigor of their host trees, today we have little knowledge about the ecological interactions mediated by these parasites, as well as their direct and indirect effects on natural communities and ecosystems. In this thesis, we show that, although being a minor component of the forest community (in terms of abundance and biomass), mistletoe can play a relevant role in the forest. Besides its detrimental effect on the host, mistletoe parasitism promotes a series of direct and indirect effects able to affect the structure and dynamic of the forest community, as well as key ecosystem processes, such as nutrient cycling. Spread over five chapters we study the close relationship of mistletoe with its host trees and seed dispersers, as well as the effect of the parasite on different organisms of the natural community and ecosystem properties., Tesis Univ. Granada. Programa Oficial de Doctorado en: Biología Fundamental y de Sistemas, Beca del Programa Nacional de Formación de Personal Investigador del Ministerio de Educación y Ciencia (BES-2009-023219), Proyectos MUERDAME (CGL2008-04794) y CLAVINOVA (CGL2011-29910) del Ministerio de Ciencia e Innovación

[ES] La finalidad de todo ser vivo es reproducirse, y en el caso de las plantas esto incluye que las semillas germinen en un ambiente favorable para su crecimiento. Es por esto que las plantas han desarrollado estrategias para depositar sus semillas en espacios abiertos que permitan la germinación y el crecimiento de la descendencia. En los ecosistemas mediterráneos los incendios son relativamente frecuentes de manera natural y generan grandes espacios abiertos ideales para la germinación y el crecimiento de muchas plantas mediterráneas (mucha luz, poca competencia y elevada disponibilidad de nutrientes). Como consecuencia, muchas de estas especies han evolucionado para optimizar la germinación justo después del fuego. Para conseguir sincronizar la germinación con el momento del incendio, las plantas acumulan las semillas en el suelo (banco de semillas en el suelo) y las elevadas temperaturas o el mismo fuego de los incendios actua de señal y estimula la germinación. Un ejemplo bien conocido de esta primera estrategia lo constituyen las especies de jara del género Cistus, así como muchos arbustos de la familia de las leguminosas (aliagas, etc.). Una segunda estrategia es acumular las semillas en la copa de los árboles (banco de semillas de copa), dentro de estructuras que resistan bien los incendios (piñas). Con las elevadas temperaturas de los incendios, las piñas de abren y las semillas caen al espacio abierto creado por el incendio y germinan. Este es el caso del pino blanco (Pinus halepensis), tan abundante en nuestro territorio. En todos estos casos, la reproducción esta fuertemente ligada a los incendios, hecho este que se considera una adaptación al fuego., [CA] La finalitat de tot ésser viu és reproduir-se, i en el cas de les plantes açò inclou que les llavors germinin en un ambient favorable per al creixement. És per açò que les plantes han desenvolupat estratègies per dipositar les seves llavors en espais oberts que permeten la germinació i el creixement de la descendència. En els ecosistemes mediterranis els incendis són relativament freqüents de manera natural i generen grans espais oberts ideals per a la germinació i el creixement de moltes plantes mediterrànies (molta llum, poca Per què hi ha plantes que necessiten el foc per a germinar? competència i elevada disponibilitat de nutrients). Consegüentment, en moltes d’aquestes espècies han evolucionat estratègies per optimitzar la germinació just després del foc. Per aconseguir sincronitzar la germinació amb el moment dels espais oberts, les plantes acumulen les llavors (formen un banc de llavors) i el foc els hi fa de senyal de quan poden germinar. Hi ha dues estratègies. Una és que les plantes acumulen les llavors al sòl (banc de llavors al sòl) i la calor o el fum dels incendis fa de senyal i estimula la germinació. Un exemple ben conegut d’aquesta primera estratègia ho constitueixen les espècies d’estepes del gènere Cistus, així com molts arbusts de la família de les lleguminoses (argelagues, etc.). Una segona estratègia és acumular les llavors a la capçada dels arbres (banc de llavors a la capçada), dins d’estructures que resisteixen bé els incendis (les pinyes). Amb la calor dels incendis, les pinyes s’obren i les llavors cauen a l’espai obert creat per l’incendi i germinen. Aquest és el cas del pi blanc (Pinus halepensis), tan abundant al nostre territori. En tots aquests casos, la reproducció està fortament lligada als incendis, cosa que es considera una adaptació al foc.

Forest decline is nowadays a major challenge to management and sustainability of natural ecosystems worldwide. This syndrome is a multifactorial disease influenced by several biotic and abiotic agents such as alien invasive pathogens, changes in land use and management policies, population dynamics driven by economic and politic changes, and climatic perturbations. All these factors changing due to anthropogenic influence, together with others, conformed the so-called global change. Since the 1990’s decade, the oak decline has been identified as one of the most important ecological problems in Europe, affecting deciduous and evergreen Quercus species from the continental forests on Central and North Europe, to temperate forests of the Mediterranean basin. In the case of Iberian Peninsula, holm oak (Quercus ilex L.) and cork oak (Quercus suber L.) decline has been detected since the 1980’s decade. These two species covered most of the forest surface of the south and central part of the Iberian Peninsula, mainly through “dehesas” and “montados” formations. This area is considered to be one of the worst affected regions in the world by climate change, worsening the effects and the consequences of oak decline in “dehesas”. “Dehesas” are Mediterranean savanah-like ecosystems, which provide several economic yields and ecological services. In turn, the holm oak is the most representative tree in the Iberian Peninsula, and the main species conforming the tree layer on the Spanish “dehesas”. The loss of this tree layer is a major ecological and economical constraint. The holm oak decline is mainly associated to the action of soil-borne pathogens, especially Phytophtora cinnamomi. Despite the influence of other factors in the decline, there is a strong association between root rot caused by oomycetes and the death of trees. Phytophtora cinnamomi is an aggressive alien plant pathogen widely widespread worldwide, which has been associated with the disease, die-off and death in a large list of different plant hosts. It is able to change trophic relationships with their hosts, becaming biotroph in asymptomatic hosts and hemibiotroph or necrotroph in susceptible hosts. It is considered that holm oak is the most susceptible Quercus sp. to the action of this pathogen. Additionally, other Phytophthora spp. and Pythium spp. have been recorded associated with the holm oak decline in Spain, Portugal, Italy and France. Many scientific efforts have focused to study this important hostpathogen system, obtaining great results and increasing the knowledge of the causes and effects of the interaction, improving management techniques to limit the spread and the symptoms. However, most of the reviewed works are based on empirical approaches, being the underlying mechanisms regulating the interaction between both species mostly unknown. This PhD Thesis covers part of this lack of basic knowledge, focusing on the host-pathogen interaction at histological and physiological level, and exploring the influence of the soil biota in the severity of the disease symptoms. For this purpose, the work was structured in seven chapters. Chapter 1 provides the framework in which the present PhD Thesis has been developed, and the general and specific objectives. Chapter 2 presents the methodology developed to evaluate the colonization and infection of Phytophthora cinnamomi in Quercus ilex seedling through the semi-automated quantification of pathogen structures present in histological sections of fine roots. A workflow was tuned-up testing different fixing solutions, embedding substances and staining methods, and the results allowed the clear differentiation of pathogen structures from host tissues. Furthermore, different indices based on structure location, host tissue classification and specificity of pathogen structures were evaluated to find the easiest and statistically robust indices that are able to explain the progress of the oomycete into the root. In chapter 3, inoculation experiments in growth chamber were carried out to describe the pathogenesis of the Quercus ilex-Phytophthora cinnamomi interaction. Longitudinal sections were analysed for epidermal, cortex, parenchymatous tissue of central cylinder and vascular tissue after 1, 3, 7 and 14 days after inoculation. Total oomycete structures area, intracellular structures area, extracellular structures area, and specific structures area of the pathogen were quantified. The analysis of these data results in the description of the colonization/infection cycle of the pathogen, classified in three different stages related with their trophic behaviour. Moreover, histological changes of the root tissues as a result of the presence of defence responses and the action of the pathogen were described. In Chapter 4, the differential responses of holm oak seedlings to the inoculation with P. cinnamomi, the acute drought and combination of both stressors were assessed. Six-months old seedlings were inoculated and mock-inoculated, and half of each inoculation treatment plans were subjected to acute drought meanwhile the others were well irrigated. Photosynthesis, stomatal conductance and fluorescence were measured weekly, and total biomass and biomass allocation parameters were quantified at the end of the experiment. The resulting data showed differences in the response of seedlings to drought and inoculation, and the influence of the additive effect of both stressors in the seedlings die-off. In Chapter 5, soil samples of “dehesas” were collected and total DNA was extracted and analysed through metabarcoding techniques, to evaluate the specific composition and diversity of the fungal and oomycete communities, and to study their relationship with the disease symptoms. The fungal community included a wide range of pathogens and abundance of ectomycorrhizal key taxa. Phytophthora spp. dominated the oomycete community, but the species related to root rot did not appear as the most abundant, nor were they related directly to defoliation levels. A particular Operational Taxonomic Unit (OTU) belonging to the genus Trichoderma was strongly correlated with the scarcity of pathogenic Phytophthora spp. The differences in defoliation were related to changes in the functionality of soil microbiota and diversity levels of pathogenic species. Chapter 6 presents the general discussion of the Thesis, including some aspects limiting the results of the works carried out, ad new work lines deriving from this Thesis, and finally Chapter 7 contains the conclusions of the work. Changes in roots as a consequence of P. cinnamomi inoculation, including defence responses, and the differential response identified with pathogen colonization/inoculation, leads to new insights about the causes of tree death. Holm oak responds to the attack of the pathogen, and their physiological changes differ from the ones caused by water stress, allowing the recovery of plants if no additional stress is present. Moreover, the study of soil microbiome in declined “dehesas” showed the influence of the microbial diversity in the health status of trees, and also presented new species of oomycetes and fungi that must be considered in the management of holm oak decline in Andalusian “dehesas”. El decaimiento forestal es hoy en día uno de los mayores desafíos para el manejo y la sostenibilidad de los ecosistemas naturales en todo el mundo. Dicho síndrome es una enfermedad multifactorial en la que intervienen diversos agentes bióticos y abióticos como los patógenos invasores, los cambios en los usos del territorio y las políticas de recursos, o las perturbaciones climáticas. El cambio producido en todos estos factores debido a la influencia del hombre entre otros motivos es lo que se ha dado en llamar cambio global. Desde la década de los 90 del siglo XX, el decaimiento de los robles se ha identificado como uno de los problemas ecológicos más relevantes en Europa, afectando a masas de Quercus caducifolios y perennifolios desde los bosques continentales de Centro Europa y Norte Europa, hasta los bosques templados de la cuenca mediterránea. En el caso de la Península Ibérica, el decaimiento de la encina (Quercus ilex L.) y el alcornoque (Quercus suber L.) se identificó en los años 80 del siglo XX. Estas dos especies cubren la mayor parte de la superficie forestal del sur y centro de la Península Ibérica, principalmente formando sistemas de dehesa y “montados”. Dicha área geográfica está considerada como una de las regiones a nivel mundial que se verán peor afectadas por el cambio climático, lo que agravaría las consecuencias y los efectos del decaimiento de la encina en las dehesas. Las dehesas son ecosistemas mediterráneos semejantes a la sabana, que proveen de diversos beneficios económicos y servicios ambientales. Por su parte, la encina es el árbol más representativo de la Península Ibérica, y la especie principal del estrato arbóreo de las dehesas. La pérdida de este estrato es un problema ecológico y económico de gran relevancia. El decaimiento de la encina está asociado principalmente a la acción de patógenos de suelo, especialmente Phytophthora cinnamomi. Sin olvidar la influencia de otros factores en el síndrome, existe una fuerte asociación entre la podredumbre radicular causada por los oomicetos y la muerte del arbolado. Phytophthora cinnamomi es un patógeno invasor muy agresivo, ampliamente distribuido por todo el mundo, que ha sido asociado con la enfermedad, la decadencia y la mortalidad de una larga lista de diferentes especies vegetales. Es una especie capaz de cambiar su relación trófica con el huésped, comportándose como un organismo biótrofo en huéspedes asintomáticos, y como hemibiótrofo ó necrótrofo en huéspedes susceptibles. Se considera que la encina es la especie del género Quercus más susceptible a la acción del patógeno. De forma adicional, otras especies de los géneros Phytophthora y Pythium se han encontrado asociadas con el decaimiento de la encina en España, Portugal, Italia y Francia. Para estudiar este sistema patógeno-huésped se han llevado a cabo grandes esfuerzos científicos, que han obtenido resultados muy meritorios y han incrementado el conocimiento de las causas y los efectos de la interacción, mejorando las técnicas de gestión para limitar la dispersión y los síntomas del decaimiento. Sin embargo, la mayoría de los trabajos revisados se basaron en aproximaciones empíricas, desconociéndose gran parte de los mecanismos subyacentes que controlan la interacción entre las dos especies. Esta Tesis cubre parte de esta falta de conocimiento básico, centrándose en la interacción entre el huésped y el patógeno a nivel histológico y fisiológico, así como explorando la influencia de la biota del suelo en la severidad de los síntomas de la enfermedad. Para dicho propósito, el trabajo se estructuró en 7 capítulos. El Capítulo 1 proporciona el marco teórico en el que se desarrolla esta Tesis Doctoral, así como los objetivos generales y específicos. El Capítulo 2 muestra la metodología desarrollada para evaluar la colonización e infección de Phytophthora cinnamomi en plántulas de Quercus ilex a través de la cuantificación semiautomática de las estructuras del patógeno presentes en secciones histológicas de raíces finas. El flujo de trabajo fue puesto a punto probando diferentes soluciones de fijación, sustancias de inclusión y métodos de tinción, y los resultados permitieron la diferenciación clara de las estructuras del patógeno y de los tejidos del huésped. Además, distintos índices basados en la localización y especificidad de las estructuras del patógeno y en el tejido del huésped, se evaluaron con el fin de buscar la manera más sencilla y estadísticamente robusta de explicar el progreso del oomiceto en la raíz a través de índices. En el capítulo 3, se llevaron a cabo experimentos en cámara de crecimiento para describir la patogénesis de la interacción entre P. cinnamomi y Q. ilex. Se analizaron secciones longitudinales de epidermis, córtex, tejido parenquimático del cilindro central y tejido vascular, a los 1, 3, 7 y 14 días después de la inoculación. Se cuantificó el área total de estructuras, estructuras intracelulares, estructuras extracelulares y estructuras específicas del patógeno. El análisis de estos datos proporcionó una descripción del ciclo de colonización/infección del patógeno, clasificada en tres etapas diferentes relacionadas con su comportamiento trófico. Asimismo se describieron los cambios histológicos resultantes de la presencia del patógeno o de las respuestas desencadenadas por la planta. En el capítulo 4 se analizó la respuesta diferencial de plántulas de encina ante la inoculación con P. cinnamomi, ante la sequía severa y ante ambos estreses combinados. Plántulas de seis meses de edad fueron inoculados y sometidos a falsa inoculación, y la mitad de cada uno de estos tratamientos fue sometida a sequía severa, mientras que el resto fue regada de manera óptima. Semanalmente se midieron los valores de fotosíntesis, conductancia estomática y fluorescencia, y la biomasa total así como la compartimentación de la biomasa fueron cuantificadas al final del experimento. Los datos resultantes mostraron la existencia de diferencias en la respuesta de las plántulas ante la sequía y la inoculación, así como el efecto aditivo de ambos estreses en la muerte de las plántulas. En el Capítulo 5 se colectaron muestras de suelo de dehesas y se extrajo el ADN total, que se analizó a través de técnicas de metabarcoding, con el fin de evaluar la composición específica y la diversidad de las comunidades fúngica y de oomicetos, y para estudiar sus relaciones con los síntomas de la enfermedad. La comunidad fúngica presentó una gran variedad de patógenos y abundancia de taxones clave de ectomicorrizas. Phytophthora spp. apareció como el taxón dominante dentro de la comunidad de oomicetos, pero las principales especies relacionadas con la podredumbre radicular no fueron las más abundantes, ni presentaron relación directa con los niveles de defoliación. Una unidad taxonómica operacional (OTU) particular, perteneciente al género Trichoderma, presentó correlaciones significativas con la escasez de especies patógenas de Phytophthora spp. Las diferencias en defoliación se correlacionaron con cambios en la funcionalidad de la microbiota del suelo y con los niveles de diversidad de las especies patógenas. El Capítulo 6 presenta la discusión general de la Tesis, incluyendo algunos aspectos que limitan los resultados de los trabajos realizados, y nuevas líneas de trabajo que se derivan de esta Tesis, y finalmente, el Capítulo 7 contiene las conclusiones del trabajo. Los cambios que se producen en la raíz a consecuencia de la inoculación con P. cinnamomi, incluyendo las respuestas defensivas, así como la respuesta diferencial identificada con la colonización/infección, conducen a nuevas apreciaciones sobre la causa de la muerte del arbolado. La encina responde al ataque del patógeno, presentando variaciones en la fisiología diferentes de las causadas por el estrés hídrico, las cuales permiten la recuperación de las plantas si no se superpone un estrés adicional a la inoculación. Adicionalmente, el estudio del microbioma del suelo en dehesas con decaimiento del encinar mostró la influencia de la diversidad microbiana en el estado sanitario del arbolado, así como mostró nuevas especies de oomicetos y hongos que deben tenerse en consideración en el manejo del decaimiento de las dehesas de encina en Andalucía.

Actualmente las poblaciones andaluzas de corzo se limitan a dos núcleos separados por el río Guadalquivir, el primero de ellos y más amenazado en Sierra Morena, entre las provincias de Ciudad Real, Córdoba y Jaén. El segundo, relativamente bien conservado, en las Sierras de Cádiz-Málaga. La desaparición del corzo de muchas áreas andaluzas ha sido debida fundamentalmente a la desaparición de los hábitats y los requerimientos básicos para la vida de esta especie, y al crecimiento de otras poblaciones de ungulados silvestres y domésticos. Los estudios llevados a cabo a lo largo de los últimos 25 años sobre el Corzo Andaluz de las Sierras de Cádiz-Málaga condujeron a la descripción de un ecotipo propio de estas sierras (con diferencias significativas a nivel morfológico y genético respecto a otras poblaciones españolas y europeas de corzo), y recientemente a su catalogación por el CIC (Consejo Internacional de la Caza) como un trofeo de caza singular. Partiendo estas particularidades, la gestión del corzo en Andalucía se articula alrededor de dos objetivos: 1) conservar el ecotipo de Corzo Andaluz propio de las Sierras de Cádiz-Málaga, y 2) garantizar el buen estado de conservación del hábitat que ocupa la especie actualmente, así como mejorar áreas potencialmente buenas para su colonización natural o mediante reintroducciones. At present roe deer distribution in Andalusia is limited to two population nuclei separated by the Guadalquivir River. The first one, more threatened by demographic extinction, is located in Sierra Morena, between Ciudad Real, Córdoba and Jaén provinces. The second one, relatively well conserved, is located in the mountainous zones of Cádiz-Málaga. The roe deer disappeared from many Andalusian areas mainly due to the disappearing of the suitable habitat for the species and to the increase of other wild and domestic ungulate populations. The studies carried out over the last 25 years on the Andalusian roe deer populations of Cádiz-Málaga revealed the existence of an ecotype native to the mountainous zones of these two Andalusian provinces, which presents significant differences on a morphological and genetic level with respect to other Spanish and European roe deer populations, and which was recently catalogued by the CIC (International Council for Game and Wildlife Conservation) as a singular trophy. Taking into account all these particularities, roe deer management in Andalusia is focused on two main objectives: 1) the conservation of the Andalusian ecotype native to the mountainous areas of Cádiz-Málaga, and 2) guaranteeing a good level of conservation of the current Andalusian habitat suitable for roe deer, as well as improving the potentially optimal areas for natural colonization by roe deer or potential reintroductions of the species in Andalusia.

Resumen de comunicación en Congreso Los ecosistemas serpentínicos son centros de endemización que, por su propia confi guración a modo de islas y los sustratos especiales (peridotitas) , han generado un considerable número tanto de especies endémicas como de taxones ligados en mayor o menor medida a dichos sustratos , así como otros que sufren serpentinomorfosis ( Brooks, R. 1987. Serpentine and its vegetation. A multidisciplinary approach. Dioscorides Press. Portland. ). Contar con un listado actualizado de los taxones ligados a los sustratos serpentínicos con datos sobre su abundancia, distribución y estado de amenaz a es fun damental para la conservación vegetal en dichos ecosistemas. La última revisión data del año 2013 y desde entonces se han descrito nuevos taxones y añadido nuevas poblaciones de serpentinófitos, serpentinófilos y plantas con serpentinomorfosis , lo que obli ga a una puesta al día del listado de dichas plantas. Dicho listado podría combinarse con el propio de los afloramientos serpentínicos galaico -portugueses para configurar un catálogo ibérico. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

La serotinia es un carácter adaptativo clave en plantas frente al fuego, pero puede verse influida por otros factores ambientales y fisiológicos. Determinar sus componentes de variación es fundamental para entender cómo los bosques podrán enfrentarse al aumento de temperatura, y la mayor frecuencia y severidad de sequías e incendios en las regiones mediterráneas. Utilizamos un ensayo de procedencias de pino carrasco replicado en tres sitios de ambiente contrastado para estudiar la plasticidad de la serotinia y realizamos diferentes experimentos manipulativos para comprobar la existencia de factores endógenos que afectan a la apertura de sus conos. La serotinia varió entre los tres sitios, incluso descontando el efecto alométrico (menor serotinia a mayor tamaño del árbol) y se confirmó la variabilidad genética. Además, la duración de la serotinia en esta especie implica la asignación de agua a los conos a través de sus pedúnculos, sugiriendo la existencia de costes de mantenimiento. Confirmando nuestras hipótesis, los ambientes desfavorables para el crecimiento de esta especie provocaron la liberación precoz de semillas, como efecto directo del ambiente además del propio estatus fisiológico del árbol. Estos resultados sugieren un riesgo en resiliencia de los pinares de pino carrasco bajo los nuevos escenarios de cambio climático. Agradecemos la asistencia técnica de E. Ballesteros, F. del Caño, R. Pulido y S. Sansegundo. Este trabajo ha sido financiado por los proyectos FENOPIN (AGL2012-40151-C03-02) y FUTURPIN (AGL2015-68274-C3-01). El Ministerio Español de Economía y Competitividad también financia al autor R.M.S. mediante una beca predoctoral (FPI BES-2013-064210). Algunos de los datos usados en este trabajo forman parte de la red nacional de ensayos genéticos forestales GENFORED (www.genfored.es).

Soil is a basic component of the forest ecosystem. Forest fires are a threat to the soil. After a fire, soil chemical and physical properties may experience changes affecting its physical, chemical and biological fertility. In this work, the soil effects of the Carcaixent forest fire of 2016 were studied. Five soil samples were collected, four of which were of burned soil and one was of unburned soil (control sample), also four ash samples corresponding to burned soils were collected. Soil determination of the physical and chemical parameters considered most important was carried out. The soil samples were analysed for texture, colour, carbonates, pH, electrical conductivity (pre-salinity test), organic matter, saturated soil-paste extract, cation-exchange capacity and exchangeable bases. In the ashes were analyzed: pH, electrical conductivity, colour, total organic matter, water repellency (hydrophobicity), carbonates, saturated paste extract. A slight increase of the organic carbon, pH, electrical conductivity and content in sand and silt of the soil could be observed. The ash samples presented slight hydrophobicity, a high pH and a high electrical conductivity, with a great content of calcium carbonate generating alkaline ash, so that nutrients would be added to the soil by leaching., El suelo es un componente básico del ecosistema forestal. Los incendios constituyen una amenaza para los suelos. Tras un incendio puede sufrir cambios en sus propiedades físicas y químicas afectando a su fertilidad física, química y biológica. En este trabajo se estudiaron los efectos en el suelo del incendio forestal de Carcaixent de 2016. Se recogieron cinco muestras de suelo de las cuales cuatro fueron de suelo quemado y una de suelo sin quemar (muestra control), también se recogieron cuatro muestras de cenizas correspondientes a los suelos quemados. Se llevó a cabo la determinación en los suelos de los parámetros físicos y químicos considerados más importantes. En las muestras de suelo se analizó: textura, color, carbonatos, pH, conductividad eléctrica (prueba previa de salinidad), materia orgánica, capacidad de intercambio catiónico y bases de cambio. En las cenizas se analizaron: pH, conductividad eléctrica, color, materia orgánica total, repelencia al agua (hidrofobicidad), carbonatos. Se pudo observar un ligero incremento del carbono orgánico, pH, conductividad eléctrica y contenido en arena y limo del suelo. Las muestras de ceniza presentaron ligera hidrofobicidad, un pH y una conductividad eléctrica elevada, con gran contenido en carbonato cálcico generando unas cenizas alcalinas, por lo que aportaran al suelo nutrientes por lixiviación.

El Cambio Global se refiere a todas aquellas transformaciones de gran escala que repercuten sobre el funcionamiento del sistema planetario, ya sea afectando los componentes biofísicos (agua, aire, suelos, biodiversidad), alterando el comportamiento de las comunidades y ecosistemas y/o generando efectos en los sistemas socioeconómicos, en un continuo proceso de retroalimentación, y cuya principal manifestación se evidencia en paisaje. Uno de los métodos más usados para su estudio se basa en el concepto de geosistema (método GTP), de Bertrand, vinculado directamente con el de sistema eco-geomorfológico, de Lavee, incluyendo los procesos que en el mismo concurren, como consecuencia de las relaciones que se establecen entre sus elementos (clima, relieve, suelo, vegetación, y agua), tanto a escala espacial como temporal, a lo que hemos de añadir la acción antrópica. En el sur de España, en general, y en la montaña mediterránea malagueña, en particular, ha sido definido un umbral climático con incidencia dual en el paisaje. Este trabajo propone una aproximación metodológica integrada compuesta por el análisis de la dinámica climática, los cambios espacio-temporales en ambos ámbitos, uno subhúmedo y otro semiárido, y los procesos eco-geomorfológicos y ambientales asociados a dichos cambios, en el contexto del Cambio Global, así como su repercusión mediática, con el fin de establecer los posibles escenarios futuros y desarrollar políticas territoriales de mitigación, mediante la consolidación de una economía circular. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

En esta tesis doctoral se examina la importancia relativa de la alelopatía en la estructura y la dinámica de una comunidad vegetal semiárida con respecto a otras interacciones bióticas entre plantas (p. ej. facilitación) bajo diferentes condiciones de estrés ambiental. Para ello, se ha combinado el análisis del patrón espacial de la vegetación y la diversidad alrededor de las plantas alelopáticas con experimentos realizados tanto en condiciones de laboratorio como en la propia comunidad vegetal (condiciones naturales). Como especie alelopática se ha seleccionado a Artemisia herba-alba Asso., un caméfito aromático de poca altura que se distribuye por toda la cuenca Mediterránea. Las comunidades vegetales estudiadas se localizan en el sector central de la depresión del Ebro, que se caracteriza por tener clima mediterráneo semiárido con una marcada continentalidad, y constituye junto con el sudeste ibérico una de las regiones más áridas de la península ibérica., This thesis examines the relative importance of allelopathy in driving the structure and dynamic of a semiarid plant community with respect to other biotic interactions among plants (e.g facilitation) under different environmental stress conditions. To this end, the analysis of the vegetation patterning and diversity around the allelopathic plants has been combined with experiments performed in both the laboratory and the natural community itself (i.e. natural conditions). Artemisia herba-alba Asso., an aromatic dwarf shrub distributed throughout the Mediterranean basin, has been selected as allelopathic species. The plant communities under study are located in the Middle Ebro Valley region, which is characterized by a semiarid Mediterranean climate with a pronounced continentality, and constitutes, together with the Iberian southeast, one of the most arid regions of the Iberian Peninsula., Tesis Univ. Granada. Programa Oficial de Doctorado en Biología Fundamental y de Sistemas, Beca FPU (AP-2012-4126) del Ministerio de Educación, Cultura y Deporte., Proyectos CGL-2012-37508 y CGL-2016-80783-R concedido del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad.

Physical and chemical properties (temperature, salinity, pH) of the Mediterranean outflow near the seafloor at Espartel sill, at the westernmost section of the Strait of Gibraltar, have been measured by a monitoring station aimed at following the changes that are taking place in the Mediterranean Sea. Presently, temperature and salinity series are longer than 13 years and they show a slight positive trend (warmer and saltier) that has increased after year 2013. The possibility of this increase being the result of the arrival of the so-called Western Mediterranean Transition (WMT), which started in year 2005 after the huge production of new and denser-than-usual Western Mediterranean Deep Water (WMDW), has been considered. The hypothesis that the water of the WMT is now showing up in the Strait has been put forward by some authors and gets strong support from the pH time series recorded at the station, which shows a sudden and sustained decrease (acidification) starting in early 2016. This decrease is consistent with the fact that the water now being observed flowing out is younger, i.e. has been in contact with the atmosphere more recently, than the WMDWit used to flow out previously to this year. It was only after the large new WMDW production of the harsh winters of 2012 and 2013 and the expected uplift of older layers of WMDW they caused that WMT waters were made available to flow out the Mediterranean Sea. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

Albacore Thunnus alalunga (Bonnaterre 1788) is an important commercial tuna species distributed in the three major oceans and in the Mediterranean Sea. The Mediterranean albacore stock was first assessed in 2011. Taking into account the incomplete fishing statistics, and the lack of knowledge on the life cycle and biological population parameters, the stock was classified as data-poor. This thesis presents new information about the reproductive biology of albacore in the western Mediterranean Sea, which is one of the most important spawning grounds of tuna species in the Mediterranean Sea. The size frequency, sex ratio, gonad reproductive stages, spawning season, minimum length at maturity and gonadosomatic indexes were examined. The sex ratio was female biased in fish 75 cm FL. Histological analysis of the ovaries and the monthly variation of the gonadosomatic index for both sexes showed that spawning occurred from June to August. The minimum length at maturity for albacore was 56 cm FL. The present PhD thesis also addresses methodological issues related to fecundity estimates that are of interest to fish reproductive researchers. The new Oocyte Packing Density theory was used in order to examine any differences in both the number of stage-specific oocytes per gram and the relative batch fecundity between the most commonly used embedding media in fish reproductive studies. The results showed that the mean oocyte diameters were smaller in paraffin than in resin with differences ranging between 0.5% for previtellogenic oocytes and 24.3% for hydrated oocytes. In spite of the higher degree of oocyte shrinkage in paraffin, the Oocyte Packing Density formula could equally well be used for estimating the number of migratory nucleus (MG) oocytes in paraffin as well as in resin histological sections. However, the mean relative batch fecundity estimated from hydrated oocytes was significantly lower than when using MG oocytes, for both embedding media. In addition, batch fecundity estimates of albacore resulting from the application of different methods were compared. The relationships between batch and relative fecundity estimates and the associated biological metrics (length, body weight and ovary weight) were also investigated. Batch fecundity estimates ranged from 0.42 to 2.16 million oocytes, with a mean relative batch fecundity of 136 oocytes per gram of body weight.

El uso de la teledetección para la clasificación de ecosistemas sigue fundamentándose mayoritariamente en atributos puramente estructurales, obviando a menudo propiedades funcionales clave relacionadas con los flujos de materia y energía. Aquí mostramos la utilidad de clasificaciones basadas en variables funcionales para la caracterización de ecosistemas mediante el análisis del Índice diferencial de Vegetación Normalizado, el albedo y la temperatura superficial estimados a partir de datos de teledetección. Como ejemplo mostramos clasificaciones funcionales en Cabo de Gata y Doñana, dos regiones mediterráneas de gran interés para la conservación sometidas a condiciones ambientales bien distintas. Ambas regiones mostraron una distribución espacial de clases funcionales compleja y sólo en parte asociada a propiedades morfogenéticas y fisonómicas del paisaje. Diferenciamos 10 clases funcionales en Cabo de Gata de las cuales sólo dos mostraron una alta correspondencia con unidades específicas de vegetación, mientras que las distintas unidades de litorrelieve analizadas incluyeron varias clases funcionales. En Doñana, de ocho clases funcionales dos estuvieron fuertemente asociadas a unidades morfogenéticas del Parque Nacional, mientras que la interacción entre geomorfología e intensidad de uso explicó la distribución de otras cuatro clases funcionales. Sugerimos que las clasificaciones funcionales mediante teledetección son un elemento clave para el análisis y gestión de los ecosistemas y un complemento único al reconocimiento de unidades estructurales. Most remote sensing approaches to ecosystem classification continue to rely on structural attributes like vegetation physiognomy and landform, failing to incorporate key functional properties of energy and matter exchange. Here we show an application of functional classifications for ecosystem characterization using the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), albedo and surface temperature as estimated from remote sensing data. We illustrate the development of ecosystem functional classifications in Cabo de Gata and Doñana, two Mediterranean regions of high conservation concern under different environmental conditions. Both regions displayed a complex spatial pattern in functional class distributions only partly related to vegetation structure and landform. We identified 10 ecosystem functional classes in Cabo de Gata, with only two closely associated to specific vegetation units. In addition, seven different landform units present in the region included a variety of ecosystem classes. Out of eight different functional classes recognized in Doñana, only two were closely associated to particular landform units within the highest protected area, whereas a combination of landform and land use intensity explained the distribution of other four functional classes. We propose that ecosystem functional classifications based on remote sensing data are of key importance for ecosystem characterization and management, therefore complementing more traditional approaches solely based on structural attributes. Programa Doñana 2005 (Ministerio de Medio Ambiente y Agencia del Agua de la Junta de Andalucía), Proyecto “Desarrollo rural y sostenibilidad ambiental: diseño y ejecución de programas de seguimiento” (Junta de Andalucía) y Proyecto de Excelencia de la Junta de Andalucía #01288.

Restoring the native vegetation is the most effective way to regenerate soil health. Under these conditions, vegetation cover in areas having degraded soils may be better sustained if the soil is amended with an external source of organic matter. The addition of organic materials to soils also increases infiltration rates and reduces erosion rates; these factors contribute to an available water increment and a successful and sustainable land management. The goal of this study was to analyze the effect of various organic amendments on the aggregate stability of soils in afforested plots. An experimental paired-plot layout was established in southern of Spain (homogeneous slope gradient: 7.5%; aspect: N170). Five amendments were applied in an experimental set of plots: straw mulching; mulch with chipped branches of Aleppo Pine (Pinus halepensis L.); TerraCotten hydroabsobent polymers; sewage sludge; sheep manure and control. Plots were afforested following the same spatial pattern, and amendments were mixed with the soil at the rate 10 Mg ha-1. The vegetation was planted in a grid pattern with 0.5 m between plants in each plot. During the afforestation process the soil was tilled to 25 cm depth from the surface. Soil from the afforested plots was sampled in: i) 6 months post-afforestation; ii) 12 months post-afforestation; iii) 18 months post-afforestation; and iv) 24 months post-afforestation. The sampling strategy for each plot involved collection of 4 disturbed soil samples taken from the surface (0–10 cm depth). The stability of aggregates was measured by wet-sieving. Regarding to soil aggregate stability, the percentage of stable aggregates has increased slightly in all the treatments in relation to control. Specifically, the differences were recorded in the fraction of macroaggregates (≥ 0.250 mm). The largest increases have been associated with straw mulch, pinus mulch and sludge. Similar results have been registered for the soil organic carbon content. Independent of the soil management, after six months, no significant differences in microaggregates were found regarding to the control plots. These results showed an increase in the stability of the macroaggregates when soil is amended with sludge, pinus mulch and straw much. This fact has been due to an increase in the number cementing agents due to: (i) the application of pinus, straw and sludge had resulted in the release of carbohydrates to the soil; and thus (ii) it has favored the development of a protective vegetation cover, which has increased the number of roots in the soil and the organic contribution to it. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

Soil erosion and unsustainable land uses produce adverse effect on SOC content. Soil management techniques and corrections can be applied for soil recovery, especially, with afforestation purposes. This study presents the short term effects of the application of different treatments and amendments on soil properties for soils included in several sets of closed plots located in the experimental area of Pinarillo (Nerja, Spain). The analysed soil properties were: pH, EC, Organic Carbon, total Nitrogen and total Carbon. In order to verify possible differences, we applied the test of Mann-Whitney U in corroboration with the previous homogeneity test of variance. The result of each strategy set compared to the initial condition shows at least one significant modification in the analysed soil properties. Electrical conductivity was the most changeable soil property respect to the initial condition. Similarly, organic carbon content and total organic carbon remained quite similar. However, when all of the strategy sets are compared among them, total carbon was the most significantly changeable property. Mulching, polymers and urban residue seem to highly modify the soil initial conditions. Although soil physic-chemical parameters generally used to evaluate soil quality change very slowly. The analysed soil properties shows significant differences between dry and wet season. This fact, could be indicating the effect of certain seasonality as it is usual in Mediterranean condition. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

Soil degradation affects more than 52 million ha of land in counties of the European Union. This problem is particularly serious in Mediterranean areas, where the effects of anthropogenic activities (tillage on slopes, deforestation, and pasture production) add to problems caused by prolonged periods of drought and intense and irregular rainfall. Soil microbiota can be used as an indicator of the soil healthy in degraded areas. This is because soil microbiota participates in the cycle elements and in the organic matter decomposition. All this helps to the young plants establishment and in long term protect the soils against the erosion. During dry periods in the Mediterranean areas, the lack of water entering the soil matrix leads to a loss of soil microbiological activity and it turns into a lower soil production capabilities. Under these conditions, the aim of this study was to evaluate the positive effect on soil biological components produced by an hydro absorbent polymer (Terracottem). The aim of the experiment was to evaluate the impact assessment of an hydropolymer (Terracottem) on the soil biological components. An experimental flowerpot layout was established in June 2015 and 12 variants with different amount of Terracottem were applied as follow: i) 3.0 kg.m3 ; ii) 1.5 kg.m3 and; iii) 0 kg.m3. In all the variants were tested the further additives: a) 1% of glucose, b) 50 kg N.ha-1 of Mineral nitrogen, c) 1% of Glucose + 50 kg N.ha-1 of Mineral nitrogen d) control (no additive). According to natural conditions, humidity have been kept at 15% in all the variants. During four weeks, mineral nitrogen leaching and soil respiration have been measured in each flowerplot. Respiration has been quantified four times every time while moistening containers and alkaline soda lime has been used as a sorbent. The amount of CO 2 increase has been measured with the sorbent. Leaching of mineral nitrogen has been quantified by ion exchange resins (IER). IER pouches have been placed on the bottom of each container, and after completion of the experiment mineral nitrogen leaching has been evaluated by distillation and titration method. Results from respiration have shown statistically significant differences between the variants. According to control, soil with polymers have shown significant difference when comparing respiration with independence of the additive used. CO 2 production in the first week has exceeded the sum of the outputs of the following weeks. Mineral nitrogen leaching measurement has shown statistically significant differences. The lowest leaching has been occurred in control variant, while the highest in variant containing only the addition of mineral nitrogen. Research results may conclude that the biological part of the test soil is not limited by a lack of components, the only thing that suppresses its activity is the lack of moisture. After moistening it leads to a rapid growth of soil activity, without causing the nutrients loss. Besides, Terracottem has affected soil activity neither positively nor negatively, but it considers being a suitable tool for reducing the drought impact in arid and semi-arid areas. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

Soil loss due to water erosion is a serious problem in Mediterranean areas, that causes great concern. The resulting pattern of vegetation and bare soil is a key factor in runoff generation. According to this, different organic carbon extra-sources (sewage sludge, polymers, mulching, manure, etc) have been proved as an erosion control methods. Some studies indicate a positive influence on plant cover and sediment yield and reducing the high soil losses usually found in degraded areas, bare slopes and cultivate soils from Mediterranean. The aim of the study was to evaluate the role played by different soil amendments in the runoff generation and soil loss from closed and afforested plots. The experimental area is located in the Natural Park of Sierra Tejeda, Almijara and Alhama, in South of Spain. The study was carried out in seven 24 m2 (2 x 12 m) closed plots. Every pot had four repetitions. Rainfall was measured with a tipping-bucket raingauge (0.2 mm accuracy). In order to verify possible differences, we applied the test of Mann-Whitney U in corroboration with the previous homogeneity test of variance. Average total runoff collected from the 24 m2 plots was negligible for pinus branches mulching (5.52 l) and straw mulch (6.36 l), and high for hydroabsorbent polymers (22.49 l) and sheep manure (23.67 l). Mean soil losses for each of the land management indicated that hydroabsorbent polymers and sheep manure contributed with the greatest amounts, while straw mulch and pinus branches had negligible or no soil loss. The applications of straw mulch and pinus branches were very effective in reducing soil losses and produced an increase on the available water content respect to the control plots, although was lower than hydroabsorbent polymers. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

During dry periods in the Mediterranean area, the lack of water entering the soil matrix reduces organic contribu- tions to the soil. These processes lead to reduced soil fertility and soil vegetation recovery which creates a positive feedback process that can lead to desertification. Restoration of native vegetation is the most effective way to regenerate soil health, and control runoff and sediment yield. In Mediterranean areas, after a forestry proposal, it is highly common to register a significant number of losses for the saplings that have been introduced due to the lack of rainfall. When no vegetation is established, organic amendments can be used to rapidly protect the soil surface against the erosive forces of rain and runoff. In this study we investigated the hydrological effects of five soil treatments in relation to the temporal vari- ability of the available water for plants. Five amendments were applied in an experimental set of plots: straw mulching; mulch with chipped branches of Aleppo Pine (Pinus halepensis L.); TerraCotten hydroabsobent polymers; sewage sludge; sheep manure and control. Plots were afforested following the same spatial pattern, and amendments were mixed with the soil at the rate 10 Mg ha-1. In control plots, during June, July, August and September, soils were registered below the wilting point, and therefore, in the area of water unusable by plants. These months were coinciding with the summer mediter- ranean drought. This fact justifies the high mortality found on plants after the seeding plan. Similarly, soils have never exceeded the field capacity value measured for control plots. Conversely, in the straw and pinus mulch, soils were above the wilting point during a longer time than in control plots. Thus, the soil moisture only has stayed below the 4.2 pF suction in July, July and August. Regarding the amount of water available was also higher, especially in the months of December, January and February. However, the field capacity value measured has not showed any differences regarding the control. For these treatments, the survival sapling rates measured were the highest. Sludge, manure and polymers showed a moisture retention capacity slightly more limited than straw and pinus mulch. Likewise, it has been found that the area of usable water by plants was also lower, especially during the months of January and February. This situation is especially sharpened in plots amended with manure. In this treatment, the upper part of the soil profile was below the wilting point for six months a year (from April to August). For this treatment, the survival sapling rates measured were the lowest. In conclusion, from a land management standpoint, the pinus and straw mulch treatments have been shown as effective methods reducing water stress for plants. In this research, mulching has been proved as a significant method to reduce the mortality sapling rates during the mediterranean summer drought. Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech.

Los incendios forestales no son un problema en sí mismos, ya que son un elemento natural de equilibrio en la naturaleza, el verdadero problema es el aumento en la recurrencia y la severidad, debido principalmente a la acción del hombre. En julio del 2009 se produjo un incendio en el norte de Alicante, en el que se quemaron 546 has. Este proyecto estudia la evolución del monte tras el fuego: el estado del suelo, los procesos erosivos y el crecimiento y la capacidad de regeneración de la masa, mediante fotografías tomadas el mismo año del incendio y en años posteriores., Els incendis forestals no són un problema en si mateixos, ja que són un element natural d’equilibri a la natura, el vertader problema és l’augment en la recurrència i la severitat, degut principalment a l’acció de l’home. Al juliol del 2009 es va produir un incendi al nord d’Alacant, al qual es van cremar 546 ha. Aquest projecte estudia l’evolució de la muntanya després del foc: l’estat del sòl, els processos erosius i el creixement i la capacitat de regeneració de la massa, mitjançant fotografies preses el mateix any de l’incendi i en anys posteriors., Forest fires are not a problem by themselves, since they are an ecological element in nature balance, the real problem is the increase in recurrence and severity, mainly due to human activity. In July 2009, there was a fire in northern Alicante, a total of 546 hectares were burned. This project examines the mountain evolution after this fire: soil condition, erosion processes and vegetation growth and regeneration ability, using photographs taken in the same year as the fire and in later years.

Wildfires are frecuent in the forest of the Mediterranean Basin and have greatly influenced this ecosystem. Changes to the physical and chemical properties of the soil, due to fire and post-fire conditions result in alterations of both the bacterial communities and the nitrgen cycle,. We explored the effetcs of a holm-oak forest wildfire on the rhizospheric bacterial communities involved in the nitrogen cycle. Metagenomic data of the genes involved in the nitrogen cycle showed that both the undistrubed and burned rhizospheres had a conservative nitrogen cycle with a larger number of sequences related to the nitrogen incorpotation pathways and lower number for nitrogen output. However, the burned rhizosphere showed a statistically significant increase in the number of sequences for nitrogen incorporation (allantoin utilization and nitrogen fixation) and a significantly lower number of sequences for denitrification and dissimilatory nitrite reductase subsystems, possibly in order to compensate for nitrogen loss from the soil after burning. The genetic potential for nitrogen incorporation into the ecosystems was assessed through the diversity of the nitrogenase reductase enzyme, wich is encoded by the nifH gene. We found that nifH gene diversity and richness were lower in burned than in undisturbed rhizospheric soils. The structure of the bacterial communities involved in the nitrogen cycle showed a statistically significant increase of Actinobacteria and Firmicutes phyla after the wildfire. Both approaches showed the important role of Gram-positive bacteria in the ecosystem after a wilfire.

21 pages, 10 figures, 1 table., [EN] The “Sima del Elefante” (TE site) (Atapuerca, Spain) is a major cave infill with a stratigraphic succession 25 m thick and 15 m wide, wealthy in animal bones and evidences of human occupation at different Pleistocene ages. TE site is under systematic excavation since 1996, and the inferior and superior levels are being dug up independently. The exposed section has been divided into 21 lito-stratigraphic units defined by major unconformities. Concerning the cave history, at least three main infill phases have been identified. The lower phase (TE8-TE14) is dated to Early Pleistocene (between 1.1 and 1.4 million years ago) on the basis of inverse paleomagnetics and belonging to the later Early Pleistocene on the basis of biochronology. The TE lower phase is providing a rich faunal assemblage, and shows evidence of human occupation. A set of stone tools of flint, and possibly, calcareous, is being found at these levels. Hence, the lower part of the TE section documents early presence of hominids in Europe and constituted an important element in the understanding of human dispersions out-of-Africa. The middle phase (TE15-TE19) dated to Middle Pleistocene and it is further sud-divided into a basal part (TE15-TE17), still largely unexplored, but no vertebrate fossil record is present at this levels. Units TE18, and mainly TE19 unit, date to late Middle Pleistocene, and contain an abundant record of large mammals as well as stone tools included in calcareous breccias. The TE19 G level contains abundant pieces of charcoal, though verification of its antropic character is pending. Finally, the third and last sedimentary phase (TE20 and TE21) date to Last Pleistocene and it defined the final infilling of the cavity and soil formation. The chronological intervals represented in the fertile levels of the Sima del Elefante enlarge the temporal and biostratigraphic local succession at the Atapuerca Hill complex. The lower phase was deposited in a time previous to the lower levels from Gran Dolina site (TD4), whereas the TE upper levels possibly correspond to a moment later than the sedimentation of Galería GIII/GIV, and Gran Dolina TD10/TD11. In addition, the structural features of the TE site together with its sedimentary and arqueo-paleontological record allow the eventual exploration of problems that remain unresolved in other Atapuerca cave sites., [ES] El yacimiento de la Sima del Elefante (TE) (Atapuerca, España) se localiza en el extremo sur de la trinchera del ferrocarril de la Sierra de Atapuerca. TE constituye una sección transversal de una antigua galería kárstica totalmente colmatada de sedimentos pleistocenos. La secuencia estratigráfica completa alcanza los 25 m de potencia y ha sido dividida en 21 unidades lito-estratigráficas delimitadas por discontinuidades mayores. La historia de la cavidad puede ordenarse en al menos tres fases. La fase inferior (niveles TE8 a TE14) data del tercio final del Pleistoceno Inferior, con una cronología entre 1.1 y 1.4 millones de años. Es rica en registro arqueo-paleontológico y presenta claras evidencias de actividad antrópica. Dada su cronología, los niveles inferiores de TE representan un importante referente para la comprensión de la primera colonización humana de Europa. La fase intermedia la constituyen las unidades TE15 a TE19. El tramo basal de esta segunda fase de relleno (TE15 a TE17) hasta la fecha no ha deparado contenido fósil. El tramo superior (TE18 y TE19), cuya cronología parece corresponder a la parte final del Pleistoceno Medio, es rica en restos de grandes mamíferos e industria lítica sobre sílex y cuarcita. La unidad TE19 se caracteriza por una sucesión de coladas detríticas (“debris-flow”) (TE19A a TE19G), con matriz muy dura y carbonatada, rica en huesos de grandes mamíferos y ausencia de micromamíferos. El nivel TE19G contiene abundantes restos de carbón pendiente de verificar su posible carácter antrópico. Finalmente, la tercera y última fase de relleno (TE20 y TE21) corresponde al Pleistoceno superior y se define por la colmatación final de la cavidad y formación de un horizonte edáfico. Los intervalos cronológicos representados en los niveles fértiles de la Sima del Elefante (TE) complementan la secuencia cronológica y bioestratigráfica local del complejo Atapuerca. La fase inferior de TE tuvo lugar en un tiempo anterior a los niveles inferiores de Gran Dolina (TD4), mientras que el relleno de las unidades superiores de TE corresponde a un momento posterior a la sedimentación de GIII/GIV de Galería y TD10/TD11 de Gran Dolina., The MCYT Project BOS2003-08938- C03-02, and the CSIC Unidades Asociadas program have funded this research. The government of Junta de Castilla y León funded fieldwork. Thanks are also given to the Fundación Atapuerca for his financial support to several authors of this contribution.

Durante la última década se ha evidenciado que además de los factores tradicionalmente considerados en ecología -recursos, condiciones e interacciones bióticas y abióticas-, la naturaleza espacial de los ecosistemas condiciona muchos de los patrones y dinámicas de los sistemas ecológicos. La inclusión del espacio en los modelos ecológicos ofrece nuevas perspectivas para explicar dichos patrones y ofrece un punto de encuentro entre numerosos procesos ecológicos. En este trabajo se clarifica el concepto de dependencia espacial en los modelos ecológicos dinámicos, ilustrándose su importancia para algunos casos específicos del ámbito mediterráneo. Igualmente se introducen algunos modelos ecológicos espaciales que han sido clave para el desarrollo de la ecología actual. Over the last decade it has been increasingly recognized that, in addition to factors traditionally considered in ecology -resources, conditions, biotic and abiotic interactions-, spatial processes play a critical role in explaining observed ecological patterns. The incorporation of space in ecological models brings new perspectives to explain these patterns, offering a meeting point for the understanding of many ecological processes. In this paper we clarify the concept of spatial dependence in dynamic ecological models, which is often a matter of confusion, and we illustrate this with specific examples from Mediterranean-type ecosystems. We also introduce spatial ecological models that have been critical for the development of current ecology. El presente trabajo ha sido financiado por los proyectos CAM-UAH2005/2004, REN2000-745 (CICYT) y CGL2005-05830-C03-01/ BOS (CICYT).