Community structure in mediterranean shallow lentic ecosystems: size-based vs. taxon-based approaches

The main environmental variables determining the community structure and the functioning of Mediterranean shallow lentic ecosystems are described. These ecosystems are characterized by the unpredictability of their water inputs and the high variability in their water level and physical and chemical composition. Variations in flooding, salinity, and water turnover are determinant in species composition and nutrient dynamics. Taxon-based and size-based approaches to the study of the community structure of aquatic organisms that colonise these ecosystems are also compared. The conventional taxonomic approach, based on the determination of species composition, has been used for the identification of patterns in species richness, distribution and temporal dynamics, and for ecological requirements of species and their potential use as ecological indicators. This taxonbased approach has been compared with a size-based approach, where individuals are classified by their size. Size-based approach gives complementary information about community structure and dynamics, especially when communities are dominated by a single species. The use of size diversity combined with species diversity is suggested for a more complete understanding of community structuring in this type of ecosystem. Detailed examples of two Mediterranean shallow lentic ecosystems, the salt marshes of the Empordà wetlands and the Espolla temporary karstic pond, which differ in hydrology and water origin, are used to discuss the suitability of these different approaches

Estequiometria i metabolòmica d'Alopecurus pratensis i Holcus lanatus en condicions de sequera

La variabilitat de l’estequiometria elemental dels organismes a causa de l’ontogènia i dels canvis en les condicions ambientals està relacionada amb la variabilitat metabolòmica. Això és degut a que els elements operen majoritàriament com a parts de compostos moleculars. Així doncs, la hipòtesi realitzada per Rivas-Ubach et al., (2012), la qual postula que els estudis estequiomètrics i metabolòmics d’un conjunt d’espècies vegetals exposades a condicions ambientals diferents han de mostrar la flexibilitat que posseeix un organisme a l’hora de modular la seva estequiometria i el seu metaboloma per tal de mantenir la forma òptima sota condicions variants, esdevé la base que sustenta l’experiment EVENT II. A partir de l’estudi de les relacions estequiomètriques, -principalment C:N:P- i del metabolisme d’Alopecurus pratensis i Holcus lanatus en situacions simulades de sequera, s’han obtingut resultats que evidencien una clara diferenciació a nivell d’espècie, de part de la planta i de tractament. El metabolisme i l’estequiometria diferencial que presenten ambdues gramínies dóna suport a la hipòtesi del nínxol biogeoquímic. A nivell de parts de la planta, s’observa un clar augment de la relació C:nutrients a la part aèria, mentre que a les arrels, aquesta relació disminueix. La part aèria doncs, necessita més C per invertir en funcions estructurals, mentre que l’elevada concentració de nutrients i metabòlits a les arrels donen indicis de la presència de mecanismes osmòtics per a facilitar l’entrada d’aigua, i de creixement, per a la recerca de noves fonts d’aigua, observant-se una disminució de la relació part aèria:arrels. Un altre factor que demostra aquest creixement radicular són les baixes relacions N:P trobades, fet que dóna suport a la hipòtesi de la velocitat de creixement.

Presencia de Spirodela polyrrhiza (L.) Schleid. (Araceae: Lemnoideae) en Cataluña

Se confirma la presencia de Spirodela polyrrhiza en Cataluña y en la cuenca mediterránea ibérica con el hallazgo de esta planta en el curso bajo del río Ebro (Tarragona). En Cataluña sólo era conocida del NE y estaba considerada como especie extinta. En el río Ebro S. polyrrhiza vive en comunidades de acropleustófitos dominadas por Lemna gibba, en zonas con riesgo de eutrofización.

Carbon and nitrogen partitioning during post-anthesis is conditioned by N fertilization and sink strength in three cereals

Further knowledge of the processes conditioning nitrogen use efficiency (NUE) is of great relevance to crop productivity. The aim of this paper was characterise C and N partitioning during grain filling and their implications for NUE. Cereals such as bread wheat (Triticum aestivum L. cv Califa sur), triticale (× Triticosecale Wittmack cv. Imperioso) and tritordeum (× Tritordeum Asch. & Graebn line HT 621) were grown under low (LN, 5 mm NH4NO3) and high (HN, 15 mm NH4NO3) N conditions. We conducted simultaneous double labelling (12CO2 and 15NH415NO3) in order to characterise C and N partitioning during grain filling. Although triticale plants showed the largest total and ear dry matter values in HN conditions, the large investment in shoot and root biomass negatively affected ear NUE. Tritordeum was the only genotype that increased NUE in both N treatments (NUEtotal), whereas in wheat, no significant effect was detected. N labelling revealed that N fertilisation during post-anthesis was more relevant for wheat and tritordeum grain filling than for triticale. The study also revealed that the investments of C and N in flag leaves and shoots, together with the"waste" of photoassimilates in respiration, conditioned the NUE of plants, and especially under LN. These results suggest that C and N use by these plants needs to be improved in order to increase ear C and N sinks, especially under LN. It is also remarkable that even though tritordeum shows the largest increase in NUE, the low yield of this cereal limits its agronomic value.

Análisis, zonificación y manejo de la estación de monitorización Madre Selva

Este artículo es la síntesis del trabajo realizado en Costa Rica en la finca “Madre Selva” donde se encuentra una estación de monitoreo de aves. Los objetivos finales del proyecto son el análisis socioambiental, la zonificación de toda el área de la finca y el desarrollo de las vías y programas de manejo para que todas las actividades realizadas sean respetuosas con el medio ambiente. Madre Selva ocupa una superficie de 160ha y está situada en la “Reserva Forestal Los Santos” a una altura de 2600m. En esta superficie se han registrado un total de 200 especies diferentes de avifauna. Las dos actividades que se llevan a cabo son la monitorización como actividad científica y la ganadería como actividad económica. La razón por la cual se ha efectuado este estudio es la conservación del ecosistema para que las aves habiten en sus condiciones naturales y la actividad científica se realice de manera efectiva. La zonificación de Madre Selva refleja los diferentes usos del suelo y funciones del territorio. Concretamente, la finca ha quedado dividida en 7 zonas descritas con sus valores y sus correspondientes vías de manejo. Finalmente, se describen los programas de manejo que se llevan a cabo actualmente y se proponen nuevos programas así como propuestas de mejora. Se destaca la oportunidad de desarrollar nuevas actividades como la educación ambiental y el ecoturismo.

Rehabilitación del Parque Recreativo Cariari : propuesta de actividades de educación ambiental

El proyecto de rehabilitación del "Parque Recreativo Cariari" se enmarca en el proyecto más amplio "Proyecto Limón Ciudad Puerto". Se ubica en la zona más desfavorecida de Costa Rica, a nivel social y de infraestructuras. Nuestra labor en el proyecto de rehabilitación, se centra en la preparación de la propuesta de actividades de educación ambiental, aprovechando los recursos biológicos y geológicos del parque, así como las infraestructuras que incluirá una vez rehabilitado. Para la realización del proyecto fue necesaria una gran revisión bibliográfica, una serie de encuestas y reuniones con escuelas, profesores y la responsable del Ministerio de Educación Pública en la región. También se contactó con personal especializado con materias claves para los talleres. Además se acordó con universidades nacionales la realización de prácticas de sus estudiantes de los sectores de turismo ecológico y administración. Así, el resultado, son los 18 talleres, y la preparación de un hormiguero y un mariposario abierto, que se implementarán durante la rehabilitación del parque. De llevarse a cabo correctamente, se espera que transmitan a sus participantes la importancia ambiental de la zona, implicándolos en la conservación de esta. A nivel general, se espera que el parque sea vía de escape y ayude al progreso social y mejora de la calidad de vida de Limón.

Estructura espacial de un ecotono bosque subalpino-pastos alpinos en los Estanys de la Pera (Pirineos orientales) formado por manchas de árboles

Se describe la estructura y el patrón espacial de un ecotono bosque subalpino-pastos alpinos dominado por Pinus uncinata Ram. (Pirineos Orientales, Cerdanya, Estanys de la Pera). La historia de perturbaciones de la zona sugiere que el patrón espacial del ecotono puede haber sido afectado recientemente por el pastoreo. Se situó una parcela rectangular (30 x 100 m) cruzando el ecotono con su lado mayor paralelo a la pendiente. Para cada individuo de P. uncinata dentro de la parcela se midió: su localización (coordenadas x, y), y diversas variables estructurales (diámetros basal y a 1,3 m de altura, altura, radios de las copas, número de cohortes de acículas, edad estimada -número de internodos del tronco). Los individuos vivos de P. uncinata se clasificaron según su tamaño (adultos, jóvenes, vástagos y plántulas) y forma de crecimiento (krummholz -individuos arbustivos policórmicos-). Se describieron cuantitativamente el tipo de sustrato (roca, materia orgánica, suelo) y la cobertura de herbáceas, arbustos y P. uncinata usando transectos paralelos a la pendiente. La estructura del ecotono se describió mediante: (i) los análisis del patrón de puntos (K de Ripley, casos uni- y bivariante) y (ii) del patrón de superficies (correlogramas omni- y unidireccionales de Moran). El ecotono estudiado mostró una distribución de individuos de P. uncinata en agregados, predominando los vástagos. Los análisis espaciales mostraron la existencia y el tamaño de agregados con valores similares para ciertas variables de los árboles situados dentro del bosque (p. ej. 8-10 m para la edad estimada). La edad estimada de los individuos jóvenes (60 años <) estaba positivamente correlacionada con la altura y el diámetro basal. La regeneración reciente presentó dos máximos (1965-67, 1973-77). Apareció una posible cohorte de individuos más viejos (1941-57). A partir de 1975, la regeneración declinó de forma exponencial. El establecimiento...

La sucesión en los bosques de Pinus uncinata del Pirineo. De los anillos de crecimiento a la historia del bosque

El patrón de sucesión a largo plazo en los bosques subalpinos de Pinus uncinata y su relación con el régimen de perturbaciones al que se ven sometidos se analizan aquí, tomando como referencia el modelo de sucesión de PEET & CHRISTENSEN (1987). Por métodos dendrocronológicos, utilizando datos de árboles vivos y muertos, se han reconstruido los últimos 140-220 años de la historia de tres bosques suficientemente viejos y poco alterados, al menos recientemente, por el hombre. Los resultados ponen de manifiesto ciertas regularidades importantes en la secuencia y en la duración de las fases de la sucesión observadas en la escala espacial que nos permite el muestreo realizado (un transecto lineal de 280-350 metros. De una larga fase de iniciación (110140 años) se pasa casi directamente a una fase de transición, con escasa evidencia de una fase intermedia de exclusión. Este patrón de sucesión, causado por la lentitud y la heterogeneidad espacial de la fase de iniciación y por un régimen de pequeñas perturbaciones dispersas y frecuentes que aparecen muy pronto, es similar al observado en otros bosques subalpinos y ambientes extremos y representa una desviación respecto del modelo de referencia. La tasa media de mortalidad natural de los áboles adultos durante las últimas 4-6 décadas ha sido, respectivamente para los tres bosques, de 6,2, 1,4 y 5,7% por década. Estas tasas son lo sufientemente bajas como para permitir una larga persistencia en la fase de transición de la cohorte dominante - la instalada durante la fase de iniciación -, en declive pero al mismo tiempo inhibiendo la aparición masiva de regeneración. Ello hace previsible una dinámica de la estructura y la funcionalidad del bosque muy fluctuante a largo plazo en la escala espacial estudiada, aunque en su origen puede encontrarse la mano del hombre a través de una perturbación inicial homogeneizadora

Natural Products from Antarctic Colonial Ascidians of the Genera Aplidium and Synoicum: Variability and Defensive Role

Ascidians have developed multiple defensive strategies mostly related to physical, nutritional or chemical properties of the tunic. One of such is chemical defense based on secondary metabolites. We analyzed a series of colonial Antarctic ascidians from deep-water collections belonging to the genera Aplidium and Synoicum to evaluate the incidence of organic deterrents and their variability. The ether fractions from 15 samples including specimens of the species A. falklandicum, A. fuegiense, A. meridianum, A. millari and S. adareanum were subjected to feeding assays towards two relevant sympatric predators: the starfish Odontaster validus, and the amphipod Cheirimedon femoratus. All samples revealed repellency. Nonetheless, some colonies concentrated defensive chemicals in internal body-regions rather than in the tunic. Four ascidian-derived meroterpenoids, rossinones B and the three derivatives 2,3-epoxy-rossinone B, 3-epi-rossinone B, 5,6-epoxy-rossinone B, and the indole alkaloids meridianins AG, along with other minoritary meridianin compounds were isolated from several samples. Some purified metabolites were tested in feeding assays exhibiting potent unpalatabilities, thus revealing their role in predation avoidance. Ascidian extracts and purified compound-fractions were further assessed in antibacterial tests against a marine Antarctic bacterium. Only the meridianins showed inhibition activity, demonstrating a multifunctional defensive role. According to their occurrence in nature and within our colonial specimens, the possible origin of both types of metabolites is discussed.

Progress in front propagation research

We review the progress in the field of front propagation in recent years. We survey many physical, biophysical and cross-disciplinary applications, including reduced-variable models of combustion flames, Reid's paradox of rapid forest range expansions, the European colonization of North America during the 19th century, the Neolithic transition in Europe from 13 000 to 5000 years ago, the description of subsistence boundaries, the formation of cultural boundaries, the spread of genetic mutations, theory and experiments on virus infections, models of cancer tumors, etc. Recent theoretical advances are unified in a single framework, encompassing very diverse systems such as those with biased random walks, distributed delays, sequential reaction and dispersion, cohabitation models, age structure and systems with several interacting species. Directions for future progress are outlined

Medio siglo de cambios paisajísticos en la montaña mediterránea. Percepción y valoración social del paisaje en la alta Garrotxa (Girona)

Rural depopulation and abandonment of farming activities have resulted in an intense transformation of the characteristic landscapes of Mediterranean mountains. A dynamic characterized by an intense process of expansion of forested cover in detriment to livestock and agricultural areas. This process, which produces effects such as biodiversity and cultural heritage loss and contributes to the spread of wildfires, can be mapped, quantified and described with high accuracy through the means of digital mapping, geographic information systems and landscape indexes. But what is the perception and valuation of these changes by the stakeholders involved in the management of these territories? This article attempts to answer this question in the protected area of Alta Garrotxa (Girona), where a strong correlation between landscape dynamics and their perception by the stakeholders is revealed. On the other hand, the valuation and future prospects produce diverse and often contradictory points of views that illustrate the existing difficulties to management

Natural Products from Antarctic Colonial Ascidians of the Genera Aplidium and Synoicum: Variability and Defensive Role

Ascidians have developed multiple defensive strategies mostly related to physical, nutritional or chemical properties of the tunic. One of such is chemical defense based on secondary metabolites. We analyzed a series of colonial Antarctic ascidians from deep-water collections belonging to the genera Aplidium and Synoicum to evaluate the incidence of organic deterrents and their variability. The ether fractions from 15 samples including specimens of the species A. falklandicum, A. fuegiense, A. meridianum, A. millari and S. adareanum were subjected to feeding assays towards two relevant sympatric predators: the starfish Odontaster validus, and the amphipod Cheirimedon femoratus. All samples revealed repellency. Nonetheless, some colonies concentrated defensive chemicals in internal body-regions rather than in the tunic. Four ascidian-derived meroterpenoids, rossinones B and the three derivatives 2,3-epoxy-rossinone B, 3-epi-rossinone B, 5,6-epoxy-rossinone B, and the indole alkaloids meridianins AG, along with other minoritary meridianin compounds were isolated from several samples. Some purified metabolites were tested in feeding assays exhibiting potent unpalatabilities, thus revealing their role in predation avoidance. Ascidian extracts and purified compound-fractions were further assessed in antibacterial tests against a marine Antarctic bacterium. Only the meridianins showed inhibition activity, demonstrating a multifunctional defensive role. According to their occurrence in nature and within our colonial specimens, the possible origin of both types of metabolites is discussed.

La intensificación agrícola y la diversidad vegetal en los sistemas cerealistas de secano mediterráneos: implicaciones para la conservación

El trabajo analiza la importancia de la diversidad vegetal en los agroecosistemas y los efectos de la intensificación de las prácticas agrícolas y del paisaje sobre la diversidad vegetal. La revisión de diversos estudios llevados a cabo por el equipo de investigación permite destacar que la intensificación agrícola, tanto a escala de campo como de paisaje, afecta negativamente la abundancia y la riqueza específica de la flora. La comparación de la flora arvense de los cultivos cerealistas de secano mediterráneos entre los años 50 y la actualidad refleja la reducción de la flora arvense, especialmente de la flora propia de las mieses y la disminución de la abundancia de grupos funcionales como las leguminosas y las plantas entomófilas. El efecto de las prácticas agrícolas y de la complejidad del paisaje varía en función de la flora estudiada. Así, la complejidad del paisaje es el principal factor que afecta la configuración de la vegetación de los márgenes, mientras que la intensidad de las prácticas agrícolas es el principal factor para explicar las diferencias en la flora arvense en el centro de los campos. Por último, el artículo analiza diversas propuestas para la gestión de los agrosistemas con el objetivo de conciliar la producción agrícola y la conservación de la biodiversidad en la región mediterránea.

Multiple processes regulate long-term population dynamics of sea urchins on Mediterranean rocky reefs

We annually monitored the abundance and size structure of herbivorous sea urchin populations (Paracentrotus lividus and Arbacia lixula) inside and outside a marine reserve in the Northwestern Mediterranean on two distinct habitats (boulders and vertical walls) over a period of 20 years, with the aim of analyzing changes at different temporal scales in relation to biotic and abiotic drivers. P. lividus exhibited significant variability in density over time on boulder bottoms but not on vertical walls, and temporal trends were not significantly different between the protection levels. Differences in densities were caused primarily by variance in recruitment, which was less pronounced inside the MPA and was correlated with adult density, indicating density-dependent recruitment under high predation pressure, as well as some positive feedback mechanisms that may facilitate higher urchin abundances despite higher predator abundance. Populations within the reserve were less variable in abundance and did not exhibit the hyper-abundances observed outside the reserve, suggesting that predation effects maybe more subtle than simply lowering the numbers of urchins in reserves. A. lixula densities were an order of magnitude lower than P. lividus densities and varied within sites and over time on boulder bottoms but did not differ between protection levels. In December 2008, an exceptionally violent storm reduced sea urchin densities drastically (by 50% to 80%) on boulder substrates, resulting in the lowest values observed over the entire study period, which remained at that level for at least two years (up to the present). Our results also showed great variability in the biological and physical processes acting at different temporal scales. This study highlights the need for appropriate temporal scales for studies to fully understand ecosystem functioning, the concepts of which are fundamental to successful conservation and management.

The effect of pesticides and alien invesive species on soil biota and litter decomposition rates in a Mediterrean-climate ecosystem of Western Australia

Ecosystems are complex systems and changing one of their components can alter their whole functioning. Decomposition and biodiversity are two factors that play a role in this stability, and it is vital to study how these two factors are interrelated and how other factors, whether of human origin or not, can affect them. This study has tested different hypotheses regarding the effects of pesticides and invasive species on the biodiversity of the soil fauna and litter decomposition rate. Decomposition was measured using the litterbags technique. Our results indicate that pesticides had a negative effect on decomposition whereas invasive species increased decomposition rate. At the same time, the diversity of the soil biota was unaffected by either factor. These results allow us to better understand the response of important ecosystem functions to human‐induced alterations, in order to mitigate harmful effects or restore them wherever necessary.