Search

La disponibilitat de nutrients pot limitar la velocitat de recreixement de la vegetació després del foc, sobretot en llocs reiteradament cremats. Fruit d'un experiment de fertilització i reg, en aquest treball es valora el creixement en diimetre basal, secció basal i alçada de rebrots d'alzina (Quercus ilex ssp. ballota) en una brolla calcícola postincendi al Bages, durant el període entre tres i sis anys després de fertilitzar-10s. El 1990, cinc anys després del darrer incendi, es van tractar 78 individus en un disseny factorial amb 3 factors a 2 nivells cadascun: fertilització amb nitrogen (O i 500 kg N/ha en aplicació única), fertilització amb fbsfor (O i 250 kg P/ha en aplicació Única) i reg (O i 24 mm setmanals entre els mesos d'abril i agost dels anys 1991, 1992 i 1993). Entre els tres i els sis anys després de la fertilització, el creixement s'ha vist beneficiat significativament pel fbsfor en solitari (14% 13 anys d'increment relatiu mitjl de diimetre basal en les alzines fertilitzades amb només fòsfor respecte a un 6% 13 anys en les alzines control) i per l'acció sinkrgica de nitrogen i fòsfor (33% 13 anys d'increment relatiu de dilmetre basal en les alzines fertilitzades amb tots dos nutrients). El reg previ i el nitrogen en solitari no van tenir efectes significatius sobre el creixement. Aquests resultats demostren que els efectes positius de la fertilització amb P perduren no només els tres primers anys després de fertilitzar, com ja va trobar Sardans (1997), sinó que persisteixen com a m'nim sis anys. Regrowth of vegetation after a fire can be limited by nutrient availability, particularly after repeated bums. Using a previous field experiment of fertilization and irrigation in a bumt calcareous shrubland, we report growth rates in basal diarneter, basal cross sectional area, and height for holm oak (Quercus ilex ssp. ballota) resprouts during the period between 3 and 6 years after fertilization. In 1990, five years after the last burn, 78 holm oak genets were used in a factorial design involving three factors, each at two levels: nitrogen fertilization (O and 500 kg N/ha in a single application), phosphorus fertilization (O and 250 kg Plha in a single application), and irrigation (O and 24 mrn per week from April to August in 1991, 1992 and 1993). Between 3 and 6 years after fertilizing, growth was significantly enhanced by P (mean relative growth rate in basal diarneter of 14% I 3 years in holm oaks fertilized with only P, compared to 6% 13 years in control individuals). There was a positive interaction between N and P, the mean relative growth rate in basal diameter reaching 33% 1 3 years in holm oaks which had received N+P. Previous irrigation and N-only fertilization had no significant effects on growth. These results demonstrate that the positive effects of P fertilization on holm oak regrowth extend not only for the first 3 years after fertilizing as shown by Sardans (1997) but persist at least for 6 years.

Es presenta la primera fase de desenvolupament conceptual i metodològic de l'índex del valor del patrimoni natural (IVPN), un índex d'expressió cartogràfica que pretén avaluar el conjunt del territori català amb criteris homogenis, per tal que sigui utilitzable en l'avaluació ambiental estratègica de plans i programes. La principal informació de base correspon a la cartografia dels hàbitats de Catalunya (escala 1:50.000), triada per la seva resolució espacial i temàtica i perquè cobreix la totalitat de Catalunya, i complementada amb informació bibliogràfica i cartogràfica diversa. S'ha dut a terme una selecció experta de variables florístiques i fitocenològiques, corològiques, ecopaisatgístiques i de servei ecològic, que s'han disposat en un sistema jeràrquic amb divuit indicadors de base, quatre índexs parcials i un ?l'IVPN? de total. El treball també presenta, de forma sumària, algunes valoracions relatives al mètode, els resultats obtinguts i les possibilitats d'ús en la planificació i la gestió territorials., Primera propuesta de índice del valor del patrimonio natural de Cataluña (IVPN), una herramienta cartográfica para la evaluación ambiental estratégica Se presenta la primera fase de desarrollo conceptual y metodológico del índice del valor del patrimonio natural (IVPN), un índice de expresión cartográfica que pretende evaluar el territorio catalán con criterios homogéneos, de manera que sea utilizable en la evaluación ambiental estratégica de planes y programas. La principal información de base corresponde a la cartografía de los hábitats de Cataluña (escala 1:50.000), elegida por su resolución espacial y temática y porque cubre la totalidad de Cataluña, y complementada con información bibliográfica y cartográfica diversa. Se ha llevado a cabo una selección experta de variables florísticas y fitocenológicas, corológicas, ecopaisajísticas y de servicio ecológico, que se han dispuesto en un sistema jerárquico con dieciocho indicadores de base, cuatro índices parciales y uno ?el IVPN? total. El trabajo también presenta, de forma sumaria, algunas valoraciones relativas al método, los resultados obtenidos y las posibilidades de uso en la planificación y la gestión territoriales., A first proposal for the Natural Heritage Value Index for Catalonia, a cartographical tool for strategic environmental assessment The first phase of development of the Natural Heritage Value Index (NHVI) of Catalonia is presented. This is a cartographical index aimed at evaluating the Catalan territory as a whole using homogeneous criteria, so that it may be used in the strategic environmental assessment of plans and programmes. The basis is the habitats map of Catalonia (1:50.000), which was considered to be the most suitable owing to its spatial and thematic resolution and because it covers the whole of Catalonia. The map was complemented by bibliographical information and ancillary cartography. A set of parameters concerning floristics, phytosociology, chorology, landscape structure, and ecological services of habitats were chosen by expert judgement. They were organised into a hierarchical system of 18 fundamental indicators, 4 partial indices and one global index, the NHVI. The study also discusses briefly the validity of the methods and results, and their possible use in land planning and management.

S'ha estudiat la dinàmica de combustible en brolles mediterrànies a partir d'una cronoseqüència de tres incendis de 3, 10 i 17 anys al Baix Camp (Tarragona). S'ha recol·lectat la biomassa aèria en 8 quadrats de 9 m 2 per incendi, distribuïts en vessants nord i sud. Al laboratori s'han determinat diferents paràmetres estructurals (mort/viu i classes de gruixària) i funcionals (producció de brots) de la comunitat. Els resultats han mostrat les tendències principals en la dinàmica d'aquestes comunitats en relació al risc d'incendi. No s'han observat diferències significatives entre les càrregues de combustible recollides en diferents orientacions per a un mateix incendi. La taxa d'acumulació de combustible és més elevada en els períodes inicials de la successió i s'atenua en els períodes posteriors, coincidint amb la presència d'un nombre major d'espècies arbustives però amb clara dominància del garric (Quercus coccifera). També s'ha observat una estabilització de la biomassa foliar de la comunitat. L'increment de les diferents fraccions de material arbustiu viu i mort i del combustible herbaci condiciona l'augment del risc d'incendi amb l'edat regenerativa de la brolla. Finalment, s'ha utilitzat el sistema BEHAVE de simulació d'incendis forestals per avaluar quantitativament el risc associat a cada escenari regeneratiu. Successional changes of some structural and functional properties related to fire behaviour in a Mediterranean shrubland were studied through a wildfire chronosequence, which comprised fires of 3, 10 and 17 years of regenerative age in southern Catalonia. Aerial biomass has been collected from 8 plots of 9m 2 for each fire. Plots were located on south-and north-facing slopes. Laboratory processing of plant material has allowed to determine structural (diameter classes and dead to live ratio) and functional (leaves and twigs production) community parameters. No significant differences between fuel loads in opposite slopes for the same fire have been found. The fuel accumulation rate was higher in the early successional stages than in the mature ones where it has also been observed dominance of kermes oak (Quercus coccifera). Leaf biomass reaches a steady state in the intermediate successional period, earlier than total biomass. The increase in the different components of fuel complex (fine materials and dead fuel) determines the incre ase of fire hazard with the regenerative age of the shrubland. Finally, the BEHAVE fire simulation system has been used to evaluate, in a quantitative way, the fire risk related to fuel dynamics.

El progressiu coneixement del funcionament dels sistemes naturals ha posat en evidència la necessitat de gestionar l'espai i els recursos de forma global per tal de mantenir els processos que s'estableixen dins i entre els ecosistemes. Per a dur a terme aquesta tasca cal, però, un nou marc de treball que permeti la comprensió i l'anàlisi, a una escala espacial rellevant, d'aquests processos ecològics. En aquest treball s'analitzen les possibilitats d'utilitzar el paisatge com a marc de treball de la ciència de la conservació. Des d'una concepció funcional del paisatge, s'analitzen les implicacions a diverses escales del model tessel·la-corredor-matriu desenvolupat per l'ecologia del paisatge. Finalment, es fa un recull de principis sorgits d'aquest marc de treball que poden ser d'utilitat a l'hora de gestionar i protegir els valors naturals., Increased knowledge of ecosystem function makes clear the need to manage space and resources comprehensively, in order to preserve ecological processes within and between ecosystems. There is a need to develop a conceptual framework that allows the evaluation of these processes at a relevant scale. In this paper, the potential for using the landscape as a framework for conservation science is analyzed. The implications of the patchcorridor- matrix model developed in landscape ecology are evaluated at different spatial scales, emphasizing their functional consequences. The results are summarized in a set of guidelines that may be useful for nature management and conservation., El progresivo conocimiento del funcionamiento de los sistemas naturales ha puesto en evidencia la necesidad de gestionar el espacio y los recursos de forma global, para mantener los procesos que se establecen dentro y entre los ecosistemas. Para llevar a cabo esta tarea hace falta un nuevo marco de trabajo que permita la comprensión y el análisis, a una escala espacial relevante, de estos procesos ecológicos. En este trabajo se analizan las posibilidades de utilizar el paisaje como marco de trabajo de la ciencia de la conservación. Desde una concepción funcional del paisaje se analizan las implicaciones a diversas escalas del modelo tesela- corredor-matriz desarrollado por la ecología del paisaje. Finalmente, se recogen una serie de principios surgidos de este marco de trabajo que pueden ser de utilidad para gestionar y proteger los valores naturales.

During two years (1983-1985), 8 red rains were collected in the Montseny mountains. The suspended matter contained in red rains has its source in the Sahara desert and corresponds to fine silts. Due to the calcite content of dust responsible for the red rains, these rains are alkaline with a volume weighted mean pH of 7.7 versus 4.7 of non-red rains. Estimated HCO; alkalinity input due to red rains is 0.21 keqlhalyr and total annual HCO; alkalinity input is 0.24 keqlhalyr. To that figure, one has to add at least 0.24 keqlhalyr due to the alkalinity of calcite contained in red dust. For the same period, hydrogen input in bulk deposition amounts to 0.19 keqlhalyr. These results indicate that acidity due to non-red rain espisodes is neutralized on an annual basis, with red rains being the major neutralizing agent. Ion concentrations in red rains are high, which makes them an important source of nutrients even though they only account for 5.4% of annual preci itation. Red rains are particularly enriched with ca2+ having a P+ volume-weighted mean Ca concentration 14 times higher than non-red rains and delivering 46% of the annual inputs of soluble ca2+ in bulk precipitation at Montseny. Durant dos anys (1983-1985) es varen recollir 8 pluges de fang a La Castanya (Montseny). La matèria particulada de les pluges de fang s'origina al desert del Sahara, i correspon a llims fins. Degut al contingut de calcita d'aquests llims, les pluges de fang són alcalines, amb un pH mig de 7.7, enfront de 4.7 per la resta de les pluges. L'entrada anual estimada d'alcalinitat en forma de bicarbonat dissolt a les pluges de fang és de 0.21 keq/ha/any, d'un total estimat de 0.24 keq/ha/any per totes les pluges. A aquesta xifra cal afegir almenys 0.24 keq/ha/any degut al contingut de calcita a la fase sblida de les pluges de fang. Durant el mateix període, l'entrada d'hidrogenions a la deposició global és de 0.19 keq/ha/any. Aquests resultats indiquen que, a escala anual, les pluges de fang aporten suficient alcalinitat com per neutralitzar I'acidesa de la resta de les pluges. Les concentracions iòniques són elevades a les pluges de fang, i aquestes són per tant, un factor important en la deposició atmosfkrica de nutrients, encara que representen en promig només un 5.4% de la precipitació anual. Les pluges de fang són particularment riques en calci: la seva concentració mitjana ponderada d'aquest element és 14 vegades més gran que la de la resta de les pluges, i contribueixen amb un 46% a les entrades anuals de calci en la deposició global del Montseny.

Effects of fire on stream water chemistry in heathland watersheds. Conductivity, PH. and concentrations of Nat. K + , Ca2+ and Mg2+ were monitored for up to two years in baseflow water of four streams draining burned and unburned watersheds in Calluna-dominated dry heathlands in Montseny (Barcelona, N E Spain). No significant changes attributable to fire were observed in any of the six measured variables. Lack of sensitivity of baseflow chemistry to burning probably derives from retentior, in soil exchange sites of cations presumably leached from the ash layer. Absorption of nutrients by rapidly regrowing Pteridium aquilinum might have also contributed to cation immobilization. Se midieron la conductividad. el p H y las concentraciones de N a f , K + , Ca2+ y Mg'+ durante dos años en el caudal de base de cuatro arroyos que drenan landas de Calluna quemadas y no quemadas en La Calma (Montseny, Barcelona). No se encontraron efectos significativos del fuego sobrc ninguna de las seis variables estudiadas. La insensibilidad del quimismo del caudal dc base frente al fuego se debe probablemente a la retencion, por el complejo de intercambio del suelo. de 10s cationes presumiblemente lixiviados de la capa de cenizas. La absorción de nutrientes por parte de Pteridium aquilinum, cuyos frondes rebrotan rápidamente tras el incendio, podria tambien contribuir a la inmovilizacibn de 10s cationes.

La circulació de nutrients és un aspecte clau del funcionament dels ecosistemes. Una part substancial del cicle de nutrients en boscos té lloc en solució en l'aigua que flueix a través de l'ecosistema. Quan es començà aquesta tesi, es coneixien molt poc com contribuïen la precipitació, el trascol i l'aigua de les rieres a les entrades, circulació i sortides de nutrients en boscos mediterranis.Aquest treball pretenia conèixer: (1) els fluxos de nutrients en la deposició global en boscos del Parc Natural del Montseny; (2) com canvien aquests fluxos sota les capçades dels arbres; i (3) quines diferències hi ha entre les concentracions iòniques en l'aigua de les rieres respecte les de la precipitació i el trascol, que puguin indicar retenció o alliberament de nutrients a escala de l'ecosistema.Es va establir una parcel·la experimental en cadascun de tres rodals de vol tancat: un alzinar (Quercus ilex) a La Castanya; i una fageda (Fagus sylvatica) i una avetosa (Abies alba) a Santa Fe. La deposició global i el trascol es van mostrejar quinzenalment o mensualment, des de finals de 1978 o mitjans de 1979 fins principis de 1981. Es varen mostrejar cinc rieres permanents que drenaven conques bàsicament forestades sobre roques silicatades. La precipitació anual mitjana és d'uns 870 mm a La Castanya i uns 1200 mm a Santa Fe.La composició química de la deposició global va ser bastant semblant als tres llocs. En promig, la precipitació va ser només moderadament àcida, amb concentracions anuals mitjanes d'hidrogenions, ponderades per volum, equivalents a pHs de 4,6-4,8. Per tant, aquests boscos probablement no estaven gaire afectats per precipitació àcida. El calci va ser l'ió dominant en la deposició global (però no es varen analitzar l'amoni ni el sulfat). Els fluxos mitjans en la deposició global sobre l'alzinar varen ser (en kg/ha/any): Na 4,6; K1,2; Ca 10,5; Mg 1,3; NO3-N 2,3; Cl 8,4 i PO4-P 0,05.El trascol va ser en promig menys àcid que la deposició global a tots tres llocs, amb concentracions anuals mitjanes de H+, ponderades por volum, equivalents a un pH de 5,1 sota alzina, 4,9 sota faig i 4,7 sota avet. Excepte H+, tots els ions analitzats varen resultar enriquits en el trascol respecte la deposició global; la taxa d'enriquiment va ser màxima per al potassi i mínima per al sodi.El pH mig de l'aigua de les rieres mostrejades va ser molt més alt que el de la deposició global i el trascol, i va variar entre 6,6 y 7,8. Per tant, la capacitat de neutralització d'aquests ecosistemes va ser bastant gran, fins i tot en les conques d'altitud relativament elevada com les de la fageda i l'avetosa. Les concentracions de Ca, Na i Mg varen ser molt superiors a les rieres que en la precipitació, revelant que les taxes de meteorització dels silicats eren elevades. La meteorització constitueix probablement el principal procés tamponador en les conques estudiades. Les concentracions de nitrat varen ser molt menors en l'aigua de les rieres que drenaven l'alzinar i la fageda que en el trascol i la deposició global, indicant una retenció efectiva de nitrat en aquests ecosistemes., La circulación de nutrientes es un aspecto clave del funcionamiento de los ecosistemas. Una parte substancial del ciclo de nutrientes en bosques tiene lugar en solución en el agua que fluye a través del ecosistema. Cuando se empezó esta tesis, se sabía muy poco sobre las contribuciones de la precipitación, la trascolación y el agua de los arroyos a las entradas, circulación y salidas de nutrientes en bosques mediterráneos.Este trabajo pretendía averiguar: (1) los flujos de nutrientes en la deposición global en bosques del Parque Natural del Montseny, cerca de Barcelona (España); (2) cómo cambian estos flujos bajo las copas de los árboles; y (3) qué diferencias había entre las concentraciones iónicas en el agua de los arroyos respecto a las de la precipitación y la trascolación, que pudieran indicar retención o liberación de nutrientes a escala del ecosistema.Se estableció una parcela experimental en cada uno de tres rodales de dosel cerrado: un encinar (Quercus ilex) en La Castanya; y un hayedo (Fagus sylvatica) y un abetal (Abies alba) en Santa Fe. La deposición global y la trascolación se muestrearon quincenalmente o mensualmente, desde finales de 1978 o mediados de 1979 hasta principios de 1981. Se muestrearon cinco arroyos permanentes que drenaban cuencas básicamente forestadas sobre rocas silicatadas. La precipitación anual media es de unos 870 mm en La Castanya y unos 1200 mm en Santa Fe.La composición química de la deposición global fue bastante parecida en los tres sitios. En promedio, la precipitación fue solo moderadamente ácida, con concentraciones anuales medias de hidrogeniones, ponderadas por volumen, equivalentes a pHs de 4,6-4,8. Por lo tanto, estos bosques probablemente no estaban muy afectados por precipitación ácida. El calcio fue el ión dominante en la deposición global (aunque no se analizaron el amonio ni el sulfato). Los flujos medios de deposición global sobre el encinar fueron (en kg/ha/año): Na 4,6; K1,2; Ca 10,5; Mg 1,3; NO3-N 2,3; Cl 8,4 y PO4-P 0,05.La trascolación fue en promedio menos ácida que la deposición global en los tres sitios, con concentraciones anuales medias de H+, ponderadas por volumen, equivalentes a un pH de 5,1 bajo encina, 4,9 bajo haya y 4,7 bajo abeto. Excepto H+, todos los iones analizados resultaron enriquecidos en la trascolación respecto a la deposición global; la tasa de enriquecimiento fue máxima para el potasio y mínima para el sodio.El pH medio del agua de los arroyos muestreados fue mucho mayor que el de la deposición global y la trascolación, y varió entre 6,6 y 7,8. Por lo tanto, la capacidad de neutralización de estos ecosistemas fue bastante grande, incluso en las cuencas de altitud relativamente elevada como las del hayedo y el abetal. Las concentraciones de Ca, Na y Mg fueron mucho mayores en los arroyos que en la precipitación, revelando que las tasas de meteorización de los silicatos eran elevadas. La meteorización constituye probablemente el principal proceso tamponador en las cuencas estudiadas. Las concentraciones de nitrato fueron mucho menores en el agua de los arroyos que drenaban el encinar y el hayedo que en la trascolación y la deposición global, indicando una retención efectiva de nitrato en estos ecosistemas., Nutrient cycling is a key aspect of ecosystem functioning. A substantial part of the nutrient cycle in forests takes place in solution in water flowing through the ecosystem. When this thesis was started, little was known about the contributions of precipitation, throughfall and streamwater to nutrient inputs, cycling and outputs in Mediterranean forests.This work aimed to know: (1) the nutrient fluxes from bulk precipitation onto forests in the Montseny Natural Park, near Barcelona (Spain); (2) to what extent these fluxes changed after canopy interactions; and (3) differences between ion concentrations in streamwater and those in bulk precipitation and throughfall that could reveal whole-system effects on nutrient retention and release.One experimental plot was established in each of three closed-canopy forest stands: a holm oak (Quercus ilex, an evergreen oak) stand at La Castanya; and a beech (Fagus sylvatica) stand and a fir (Abies alba) stand at Santa Fe. Bulk precipitation and throughfall were sampled biweekly or monthly, from late 1978 or mid-1979 through early 1981. Five permanent streams draining mostly-forested catchments on silicate bedrocks were sampled. Mean annual precipitation is around 870 mm at La Castanya and around 1200 mm at Santa Fe.Bulk precipitation chemistry was rather similar at the 3 sites. Precipitation was, on average, only moderately acidic, with mean annual volume-weighted hydrogen ion concentrations equivalent to pHs of 4.6-4.8. Thus, these forests were not likely to be much affected by acidic precipitation. Calcium was the dominant ion in bulk precipitation (though ammonium and sulphate were not analysed). Mean bulk deposition fluxes onto the holm oak stand were (in kg/ha/yr): Na 4.6, K1.2, Ca 10.5, Mg 1.3, NO3-N 2.3, Cl 8.4 and PO4-P 0.05.Throughfall was on average less acidic than bulk precipitation at all sites, with mean annual volume-weighted H+ concentrations equivalent to a pH of 5.1 under holm oak, 4.9 under beech and 4.7 under fir. Except for H+, all analysed ions were enriched in throughfall compared to bulk precipitation, enrichment being highest for potassium and lowest for sodium.Streamwater pHs were much higher than those of bulk precipitation and throughfall at all sites: mean pH of streamwater ranged from 6.6 to 7.8 across catchments. Thus, the neutralising capacity of these ecosystems was quite high, even in the relatively high-altitude catchments in the beech and fir sites. Concentrations of Ca, Na and Mg were much higher in streamwater than in bulk precipitation, revealing high rates of chemical weathering of silicates, which probably constitutes the major buffering process in the studied catchments. Nitrate concentrations were much lower in streams draining the holm oak and beech sites than in throughfall and bulk precipitation, indicating effective nitrate retention in these ecosystems.

La pèrdua, fragmentació i transformació dels hàbitats representen una gran amenaça per a la biodiversitat en els ecosistemes terrestres d'arreu del món, desencadenant tant extincions com colonitzacions amb un resultat incert en la composició i la riquesa d'espècies. Els retards de diverses dècades, coneguts com a deute d'extinció i crèdit de colonització, són habituals després dels canvis en els usos del sòl. No obstant, hi ha una manca d'estudis que abordin l'ensamblatge de comunitats tenint en compte tant el deute d'extinció pels especialistes de l'hàbitat previ com el crèdit de colonització pels especialistes del nou hàbitat. L'objectiu d'aquesta tesi és, per tant, abordar les causes i els mecanismes dels efectes diferits del canvi en l'hàbitat i el paisatge sobre les comunitats vegetals en prats calcaris semi-naturals en ambients mediterranis des d'una aproximació inclusiva, tenint en compte tant els canvis en la riquesa com en la composició d'espècies i els seus retards potencials. El deute d'extinció i el crèdit de colonització han estat quantificats després de diverses dècades de canvis en l'hàbitat, i les seves causes han estat investigades (Capítol 1). Amb l'objectiu de desentrellar els processos que hi ha darrere els canvis de la comunitat, s'han investigat els patrons i causes de les extincions i colonitzacions d'espècies que ja s'han donat, a través dels dos components de la β-diversitat: recanvi d'espècies i diferències de riquesa (Capítol 2). D'altra banda, el paper dels atributs de les plantes com a mediadors de l'extinció d'espècies de l'hàbitat previ (Capítol 3), i els mecanismes poblacionals i individuals del retard en l'extinció d'un dels especialistes de prat més freqüents (Aphyllanthes monspeliensis; Capítol 4) han estat abordats després del canvi en l'hàbitat. Els estudis s'han dut a terme a les muntanyes del sud de Catalunya (nord-est de la Península Ibèrica), on la forestalització s'ha donat com a conseqüència de la reducció en la pastura durant la segona meitat del segle XX. Tot i que han passat més de 50 anys des de l'inici d'aquest procés de forestalització dels prats, s'ha detectat un important deute d'extinció per als especialistes de prat i crèdit de colonització per als especialistes de bosc. El deute d'extinció també ha estat confirmat per l'especialista de prat A. monspeliensis, ja que la seva abundància depèn de la connectivitat passada però no de l'actual. A més a més, un efecte rescat des dels prats circumdants i un lent decaïment vegetatiu i reproductiu després del deteriorament de l'hàbitat han estat identificats com a mecanismes que afavoreixen el deute d'extinció. El crèdit de colonització de les plantes de bosc, al seu torn, probablement es manté per una limitació de la dispersió. Tot i que la riquesa ha canviat poc després de la forestalització, sí que s'ha donat un elevat recanvi d'espècies per al conjunt de la comunitat, fruit d'extincions i colonitzacions idiosincràtiques dels especialistes de prat i de bosc, respectivament. No obstant, mentre la fragmentació de l'hàbitat ha afectat negativament alguns especialistes de prat, no s'ha trobat un paper important dels atributs de les plantes en la mediació de les extincions per a aquest grup. S'espera que la pèrdua generalitzada d'espècies de prat i el guany generalitzat d'espècies de bosc, que resulten del pagament del deute d'extinció i el crèdit de colonització, continuïn a l'àrea d'estudi fins i tot en el cas que no avancés el procés de forestalització., Habitat loss, fragmentation and transformation are major threats for biodiversity in terrestrial ecosystems worldwide, driving both species extinctions and colonisations with an uncertain outcome on species composition and richness. Time lags of several decades, known as extinction debt and colonisation credit, often occur after land-use change events. Nevertheless, there is a lack of studies addressing community assembly taking into account both extinction debt for habitat specialists of the former habitat and colonisation credit for habitat specialists of the new habitat. The aim of this thesis is, therefore, to address the drivers and mechanisms of time-lagged effects of habitat and landscape change on plant communities in semi-natural Mediterranean calcareous grasslands from a comprehensive approach, taking both changes in species richness and composition and their potential time lags into account. Extinction debt and colonisation credit are quantified after several decades of habitat change, and their drivers are investigated (Chapter 1). In order to disentangle the processes behind community change, the patterns and drivers of species extinctions and colonisations that already occurred are investigated through the two components of β-diversity: species replacement and richness differences (Chapter 2). Moreover, the role of plant traits in mediating extinctions of species of the former habitat (Chapter 3), and the population and individual-level mechanisms of extinction delay for one of the most frequent grassland specialists (Aphyllanthes monspeliensis; Chapter 4) are assessed after habitat change. The studies were conducted in the southern mountains of Catalonia (northeastern Iberian Peninsula), where forest encroachment occurred following grazing reduction during the second half of the 20th century. Although more than 50 years elapsed since the beginning of forest encroachment into these grasslands, both an important extinction debt for grassland specialists and colonisation credit for forest specialists are detected. Extinction debt was also confirmed for the grassland specialist A. monspeliensis, since its abundance depends on historical but not current connectivity. In addition, a rescue effect from surrounding grasslands and a slow vegetative and reproductive decay after habitat deterioration were identified as mechanisms enhancing extinction debt. Colonisation credit of forest plants, in turn, was probably maintained by dispersal limitation. Although species richness changed little after forest encroachment, high species replacement for the whole community occurred, resulting from idiosyncratic grassland specialists' extinctions and forest specialists' colonisations. However, while habitat fragmentation negatively affected some grassland specialists, no clear role of plant traits was found in mediating extinctions of this group. A generalised loss of grassland species and gain of forest species, resulting from the payment of extinction debt and colonisation credit, is expected to continue in the studied area even if no further forest encroachment occurs.

La pèrdua i fragmentació dels hàbitats estan considerades com una de les causes més importants de pèrdua de biodiversitat a escala local, regional i global, causant la rarefacció i extinció d’algunes espècies. Bo i això, no es coneix bé l’abast real que provoca la pèrdua i fragmentació dels hàbitat ja que sovint es donen asincronies entre aquesta pèrdua i la consegüent extinció d’espècies, fet que comporta un deute d’extinció. Tot i que es considera que el deute d’extinció és un fenomen molt estès, el coneixement sobre els mecanismes i processos que el causen encara és molt incomplert, així com les metodologies per a detectar-lo. A més a més, diferències en l’extinció i deute d’extinció entre espècies que interactuen en paisatges fragmentats podrien tenir efectes importants en les xarxes ecològiques. Aquests efectes, però, estarien limitats per l’espècie o el grup que respon més lentament als canvis, pel que es poden esperar efectes retardats en les xarxes d’interaccions ecològiques. La present tesi vol contribuir al coneixement sobre els efectes de la pèrdua i fragmentació de pastures mediterrànies sobre la riquesa, composició i relacions tròfiques entre dos grups d’organismes relacionats tròficament (plantes i papallones). En primer lloc (Capítol 2) s’aprofundeix en els mètodes de detecció de deute d’extinció a partir de la riquesa de plantes vasculars, fent especial èmfasi en les característiques intrínseques de cada clapa a fi de quantificar millor la magnitud del deute d’extinció. S’analitzen, també, les diferències entre la riquesa a escala de tota la clapa i a escala petita d’àrea fixa (densitat), entre clapes estables i clapes en regressió, per intentar explicar els mecanismes d’extinció i de deute d’extinció. En segon lloc (Capítol 3) s’analitzen els efectes de les característiques de la clapa i del paisatge, actuals i pretèrites, sobre la riquesa total i la densitat (escala petita d’àrea fixa) de plantes vasculars i de papallones, així com les dependències tròfiques entre ambdós grups. Finalment (Capítol 4), s’analitza si les possibles asincronies en els fenòmens d’extinció i de deute d’extinció en plantes i papallones afecten les interaccions i les xarxes tròfiques papallona–planta, i si les característiques de la clapa i del paisatge, actuals i pretèrites, poden modular els efectes de la pèrdua d’àrea en les xarxes tròfiques papallona–planta., Habitat loss and fragmentation are considered the most important causes of biodiversity loss at local, regional and global scales, causing a rarefaction and extinction of some species. However, the importance of these processes remains unclear because frequently there are asynchronies between habitat loss and fragmentation and the subsequent species extinction, causing an extinction debt. Although extinction debt is considered a widespread phenomenon, our understanding of the mechanisms and processes that cause it is still incomplete, as well as the methods to detect it. Moreover, differential extinction and extinction debts in interacting species in fragmented landscapes could cause strong effects on ecological networks. These effects, however, are limited by the slowest responding species group, therefore delayed effects in ecological networks might be expected. The general goal of this thesis is contribute to the knowledge of the effects of habitat loss and fragmentation on species richness, composition and trophic networks in Mediterranean pastures between two trophically related groups (plants and butterflies). First of all (Chapter 2), I explore the methodology to detect extinction debt using plant species richness, focusing on current and past patch and landscape characteristics. To better explain the mechanism causing extinction and extinction debt, I also analyze the differences in species richness at patch scale and species richness of a fixed area within a patch (density), between stable and regressive patches. Secondly (Chapter 3), I explore the effects of current and past patch and landscape properties on species density and richness of plants and butterflies, and their trophic dependence. Finally (Chapter 4), I determine if asynchronies in extinction and extinction debt among plants and butterflies could cause effects their trophic networks, and if current and past patch and landscape properties modulate habitat loss and fragmentation effects on butterfly-plant networks.

Des de l’any 2000 es té constància de la presencia del llop a Catalunya. Des de llavors, com a mínim 14 llops diferents han entrat i sortit del territori català, encara que cap d’ells s’ha assentat de manera permanent. L’estudi analitza l’entorn català utilitzant GIS, creant un model d’adequació de l’hàbitat tenint en compte les següents variables: la distància a la carretera més propera, la biomassa disponible a la zona, l’altitud i el tipus i tant per cent de recobriment. El model es basa en la informació obtinguda mitjançant la consulta a experts tant del llop com del territori català, així com en una recerca bibliogràfica sobre l’adequació de l’hàbitat del llop. L’enquesta que es dirigí als experts té en compte els valors que cada variable pot prendre dins l’àrea d’estudi, estableix rangs dels valors de cada variable i pregunta als experts com cada rang pot afectar a l’adequació de l’hàbitat pel llop. Els resultats mostren com bona part de la zona Nord de Catalunya té unes condicions adequades perquè el llop pugui arribar a reproduir-s’hi. Es desenvolupa també una anàlisi dels possibles punts de conflicte humà-llop i una superposició dels espais protegits amb les zones més adequades per l’establiment del llop. Wolf presence in Catalonia has been confirmed since year 2000. From then, 14 different wolves have entered and leaved catalan territory, although none of them have established there permanently. The study analyses catalan territory using GIS, creating an habitat suitability model considering: the distance to the nearest road, the amount of available biomass, the altitude and the land cover type and percent covered. The model is based in the information collected by a survey made to experts both with the wolf and the catalan environment, and in an intense bibliographical research. The survey takes into account the values each variable can reach in the studied area, establishing ranges of values and asking to the experts how would each range affect the suitability of the area. Results show that a considerable part of north Catalonia has appropriate conditions for wolf reproduction. An analysis of possible human-wolf conflict zones is made in the study, also viewing a superposition between protected areas in Catalonia and the most suitable parts for the reproduction of wolf.

El present estudi proposa millores en les tècniques d’eradicació de l’Arundo donax utilitzades actualment. Per tal de realitzar-lo s’ha fet un extens recull bibliogràfic i d’experiències en l’eradicació de la canya avaluant els impactes al medi que exerceix cada una d’elles i estudiant-ne la viabilitat o no. Es tracta d’una petita experiència que serveix per sumar esforços en el complicat repte de l’eradicació de la canya als llocs on ha estat introduïda. El presente estudio propone mejoras en las técnicas de erradicación del Arundo donax utilizadas actualmente. Con el fin de llevarlo a cabo se ha realizado una extensa recopilación bibliográfica y de experiencias en la erradicación de la caña evaluando los impactos en el medio que ejerce y estudiando su viabilidad. Se trata de una pequeña experiencia que sirve para sumar esfuerzos en el complicado reto de erradicar la caña en los lugares donde ha sido introducida. This study proposes to extend knowledge related to the eradication skills of the Arundo donax used nowadays. In order to take it to the end, an extensive bibliographical summary has been done. In addition, it has recollected information about experiences in the eradication of the Giant reed and its impacts at the environment. It is a little experience that serves to add efforts in the complicated challenge of eradicating the cane in the places where it has been introduced.

La present tesi analitza els efectes de la fragmentació del bosc i les pertorbacions humanes associades sobre l'estructura, la composició i l'estat de conservació dels boscos en un paisatge peri-urbà mediterrani (la plana del Vallès), tenint en compte factors climàtics, topogràfics, de pertorbació humana i paisatgístics que operen a diverses escales. També es fa especial èmfasi en l'interès dels resultats obtinguts pel que fa a la conservació i la gestió de la biodiversitat forestal en aquestes àrees fortament humanitzades. Més concretament, s'analitzat:- La importància de les variables ambientals, les pertorbacions antròpiques i l'estructura de la clapa i del paisatge sobre el recobriment arbori de Quercus i Pinus. - La importància dels grups de variables esmentades sobre la composició florística de les clapes de bosc de la plana del Vallès. També la resposta individual de cada espècie per tal d'identificar espècies indicadores. - Les preferències antròpiques a l'hora de gestionar i freqüentar les clapes de bosc peri-urbanes en relació a les característiques estructurals d'aquestes.- L'efecte de la mida de la clapa de bosc, dels usos del sòl adjacents, de la distància al marge del bosc i de la interacció d'aquests tres factors sobre la riquesa i la composició florística del sotabosc.

Els incendis forestals han esdevingut una de les principals problemàtiques ambientals a l'àrea mediterrània. En les darreres dècades, el nombre de focs i d'àrea cremada han augmentat notablement. A més dels factors de risc associats a les condicions climatològiques i topogràfiques, el comportament del foc ve condicionat per l'estructura de la vegetació i, per tant, dels patrons successionals d'acumulació de fitomassa aèria. La tesi descriu el procés de desenvolupament i aplicació d'un model semimecanístic de la dinàmica de combustible en ecosistemes arbustius mediterranis. Aquest procés ha constat de les següents fases: Revisió de treballs previsS'ha dut a terme una revisió dels estudis que aborden la dinàmica de diferents formacions arbustives presents a l'àrea mediterrània ibèrica i, amb aquesta, de les principals característiques estructurals de la vegetació relacionades amb el risc d'incendi. La taxa d'acumulació de combustible varia d'acord amb diferents factors vinculats al creixement de la vegetació. Malgrat això, es poden establir uns patrons comuns per a diferents formacions arbustives mediterrànies. Aquesta compilació ha posat de manifest que un indret cremat pot tenir un elevat risc d'incendi en un temps relativament curt, però molt variable, després del foc. Aquest rang de temps se situa en 5-10 anys per a molts matollars, i de 1-2 anys per als herbassars densos. Aquesta informació, que és escassa per aquest tipus de vegetació i en aquesta àrea d'estudi, és una eina valuosa en el camp de la predicció del comportament del foc i de la gestió preventiva del risc.Estudi experimental en brolles mediterràniesS'ha estudiat la dinàmica de combustible en brolles mediterrànies a partir d'una cronoseqüència de tres incendis de 3, 10 i 17 anys al Baix Camp (Tarragona). S'ha recol·lectat la biomassa aèria en 8 quadrats de 9 m2 per incendi, distribuïts en vessants nord i sud. Al laboratori s'han determinat diferents paràmetres estructurals (mort/viu i classes de gruixària) i funcionals (producció de brots) de la comunitat. Els resultats han mostrat les tendències principals en la dinàmica d'aquestes comunitats en relació al risc d'incendi. No s'han observat diferències significatives entre les càrregues de combustible recollides en diferents orientacions per a un mateix incendi. La taxa d'acumulació de combustible és més elevada en els períodes inicials de la successió i s'atenua en els períodes posteriors, coincidint amb la presència d'un nombre major d'espècies arbustives però amb clara dominància del garric (Quercus coccifera). També s'ha observat una estabilització de la biomassa foliar de la comunitat. L'increment de les diferents fraccions de material arbustiu viu i mort i del combustible herbaci condiciona l'augment del risc d'incendi amb l'edat regenerativa de la brolla. Finalment, s'ha utilitzat el sistema BEHAVE de simulació de propagació d'incendis forestals per avaluar quantitativament el risc associat a cada escenari regeneratiu. Desenvolupament, calibratge i validació d'un model de la dinàmica de combustible en ecosistemes arbustius mediterranisLa gestió del foc a l'àrea mediterrània requereix de noves eines metodològiques que abordin la complexitat de funcionament dels sistemes i la seva aplicabilitat. Aquest apartat descriu l'aproximació aportada pel mòdul arbustiu de GOTILWA+, un model funcional que simula el creixement d'una coberta arbustiva a partir de processos de base i que vincula les seves sortides a variables estructurals rellevants en la gestió del foc. El model incorpora els plantejaments de base del model forestal GOTILWA+ que es fonamenten en els fluxos d'aigua i carboni en el sistema. La descripció conceptual del model es complementa amb una anàlisi de sensibilitat i un exercici de calibratge. Posteriorment, s'han desenvolupat un seguit d'exercicis de validació del model a partir de dades d'estudis de camp en garrigues a Catalunya i al Baix Llenguadoc. El model reprodueix de forma realista la dinàmica successional de la biomassa vegetal, segons els objectius del model (base mecanística i aplicabilitat de les sortides) i atenent al nivell de simplificacions assumides. Aplicació en escenaris de canvi climàticLa major part dels models de circulació atmosfèrica GCMs prediuen un augment de la temperatura i una disminució de la precipitació a l'àrea mediterrània en aquest segle, tot i la incertesa en la predicció del règim futur de precipitacions. Els ecosistemes mediterranis es poden veure seriosament afectats per aquests canvis pel que fa al seu funcionament, estructura i distribució. A l'àrea mediterrània, els ecosistemes arbustius presenten un especial interès perquè han protagonitzat una notable expansió en les darreres dècades a causa del creixent impacte del foc i dels canvis d'usos del sòl. A fi d'avaluar les respostes d'aquests ecosistemes a diferents escenaris de canvi climàtic s'han dissenyat un seguit d'experiments de simulació amb el mòdul arbustiu de GOTILWA+. El model s'ha fet córrer sota diferents escenaris de GCMs generats a partir de les darreres prediccions d'emissions de l'IPCC. Els resultats apunten cap a una disminució de la disponibilitat d'aigua al sòl i a un creixement notable de la necromassa i el combustible fi en aquest tipus de comunitats. Aquestes tendències, en cas de confirmar-se, podrien tenir uns efectes evidents en el règim de pertorbacions., Wildland fires are one of the most important environmental problems in Mediterranean regions. In the last decades, the number of fires and burnt surface has increased remarkably. Phytomass successional patterns determine structural characteristics of the vegetation and, hence, fire risk. This thesis describes the modelling process of the fuel dynamics in Mediterranean shrublands. This process involves the following phases:A review of previous studiesThis chapter reviews studies on fuel dynamics in different Mediterranean shrublands, specially located in Iberian coastal area. The fuel accumulation rate varies depending on different factors involved in vegetation growth. In spite of this, it is possible to establish common patterns for different Mediterranean vegetation-types. This compilation remarks that a burned place shows a high fire risk in a relatively short time after fire. This time lapse is 5-10 years for shrublands and 1-2 years for grasslands. This information, which is scarce for this kind of vegetation in the study area, is useful for fire risk management and fire behaviour prediction.An experimental study of the successional fuel dynamics in a Mediterranean shrublandSuccessional changes of vegetation structural properties related to fire behaviour in a Mediterranean shrubland were studied through a wildfire chronosequence, which comprises fires of 3, 10 and 17 years of regenerative age in southern Catalonia. Aerial biomass was collected from 8 plots of 9 m2 for each fire. Plots were located on south- and north-facing slopes. Laboratory processing of plant material allowed us to determine structural (diameter classes and dead to live ratio) and functional (leaves and twigs production) community parameters. No significant differences between fuel loads in opposite slopes for the same fire were found. The fuel accumulation rate was higher in the early successional stages than in the later ones. Dominance of kermes oak (Quercus coccifera) in mature successional stages was also observed. Leaves biomass reaches a steady state in the intermediate successional period, earlier than total biomass. The increase in the different components of fuel complex (fine materials and dead fuel) determines the increase of fire hazard with the regenerative age of the shrubland. Finally, the BEHAVE fire simulation system has been used to evaluate, in a quantitative way, the fire risk related to fuel dynamics. Mediterranean shrublands dynamics modelling Fire management in the Mediterranean area requires of new methodological tools that link the functional system complexity and their applicability. This paper describes the approach contributed by the shrubland module of GOTILWA+, a functional model that simulates the growth of a shrubland cover from basic processes and that tie model outputs to relevant structural variables in fuel management. The model incorporates GOTILWA+ forest model layouts, which are based on ecosystem water and carbon fluxes. The model conceptual framework description is complemented by sensitivity analysis and a calibration exercise. The last phase constitutes a validation exercise using field data from studies in garrigues dominated by Quercus coccifera (kermes oak) in Catalonia and southern France. The model is able to reproduce realistically the successional dynamics of plant biomass according to the model purposes (mechanistic based framework and output applicability) and considering the level of assumed simplifications. A model application: climatic change and Mediterranean shrublands Most atmospheric Global Circulation Models GCMs predict a temperature increase and a precipitation decrease in the Mediterranean area during this century, though predictions of future precipitation regimes are uncertain. Mediterranean ecosystems would be seriously affected by these changes at functional, structural and distributional levels. Shrubland ecosystems are significant components of the Mediterranean landscapes. A set of simulation experiments with the GOTILWA+ shrubland module were designed to evaluate ecosystem responses to different GCMs climate change scenarios derived from the last IPCC emission scenarios. Results predict a decrease in soil water availability and an increase in fine fuel growth and standing necromass. These structural changes would affect the future disturbance regime.