Estimating patterns of leaf herbivory along an altitudinal transect in NE Queensland rainforests: might global warming increase leaf herbivory in tropical rainforests?

Climate change has been taking place at unprecedented rates over the past decades. These fast alterations caused by human activities are leading to a global warming of the planet. Warmer temperatures are going to have important effects on vegetation and especially on tropical forests. Insects as well will be affected by climate change. This study tested the hypothesis that higher temperatures lead to a higher insect pressure on vegetation. Visual estimations of leaf damage were recorded and used to assess the extent of herbivory in nine 0.1ha plots along an altitudinal gradient, and therefore a temperature gradient. These estimations were made at both a community level and a species level, on 2 target species. Leaf toughness tests were performed on samples from the target species from each plot. Results showed a strong evidence of increasing insect damage along increasing temperature, with no significant effect from the leaf toughness.

Balanç de carbó atmosfèric: raó entre les emissions de metà de les vaques i el segrest forestal de CO2

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. L’objectiu d’aquest treball és determinar la capacitat de segrest de CO2 d’un bosc dels Pirineus, per tal de reduir el seu efecte hivernacle, en relació a l’impacte climàtic que tindrien les emissions de metà de les vaques. La metodologia s’ha basat en estimar la producció de fusta a partir d’inventaris forestals d’un bosc del Pallars Sobirà, i calcular-ne el segrest de CO2. Per altra banda, s’ha estimat bibliogràficament les emissions de metà d’una vaca. A partir de factors de conversió s’ha estimat la superfície de bosc que compensaria l’efecte hivernacle de les emissions de metà d’una vaca durant un any. El valor obtingut és de 0,727 hectàrees de bosc per vaca i any. Amb aquest valor s’ha estimat la superfície de bosc necessària per compensar les emissions de metà de la població de vaques de Catalunya. Aquests resultats són aproximats, donades les diferències en el creixement dels boscos de Catalunya. Aquest estudi dóna una dada comprensible que posa de manifest el concepte de balanç de carboni i els diferents elements que el formen.

Effects of increased drought and selective thinning on growth and resprouting of two coexisting Mediterranean oaks with contrasting leaf habit (Quercus ilex and Quercus cerrioides)

According to the IPCC (2007), the Mediterranean basin is expected to suffer important changes in temperature and precipitation in the next few decades, leading the climate warmer and dryer. Therefore, it is necessary to determine the possible effects of increased drought on species with different structural and physiological traits, to be able to predict possible changes in the structure and composition of Mediterranean forests. Moreover, it will be necessary to assess whether traditional management practices can mitigate the effects of climate change on these forests. The main aim of this study has been to analyze the effects of increased drought on the mortality, growth and resprouting patterns of two co-occurring Mediterranean oak species with contrasting leaf habit (the evergreen Quercus ilex and the winter-deciduous Quercus cerrioides), and to assess the effects of selective thinning on their response to increased drought. Our results show a differential effect of increased drought between species: no differences were observed in the growth of Q. ilex while Q. cerrioides reduced its growth under increased drought conditions. Selective thinning reduced the negative effects of increased drought on tree growth, although this beneficial effect tended to decrease during the experiment. Our results show that increasing aridity in Mediterranean areas can be a constraining factor for deciduous oaks, thus potentially causing their decline in mixed forests and favouring their substitution by the evergreen congeneric species. However, as seen in this study, management can strongly encourage growth both for deciduous and evergreen species, thus reversing the effects of increased water stress on Mediterranean coppices.

Ecologia de les Invasions Ecològiques

La paradoxa de les invasions planteja com és possible que algunes espècies siguin capaces d'envair regions a les que no han evolucionat i, fins i tot, arribar a ser més abundants que espècies autòctones que han tingut més oportunitat d’adaptars’hi. Comprendre l’ecologia de les invasions és especialment interessant perquè algunes d’aquestes espècies causen greus impactes ecològics i econòmics arreu del món. Per intentar resoldre la paradoxa en aquest treball s’ha seguit dues aproximacions. Per una banda, mitjançant anàlisis comparatius s’ha volgut identificar aquelles característiques que afecten el resultat de les introduccions d’ocells, i utilitzar-les com a predictors en protocols d’avaluació de riscos per prevenir futures invasions. Seguint en aquest nivell d’aproximació també s’ha volgut validar si, tal com prediu la teoria ecològica, les estratègies vitals de les espècies afecten l'èxit en l'establiment de poblacions d'ocells exòtics. D'altra banda, a través d'aproximacions descriptives i experimentals, s’ha volgut investigar els mecanismes d’invasió en un cas d’estudi concret, el del Rossinyol del Japó (Leiothrix lutea) als boscos de Collserola (Barcelona). Els anàlisis comparatius han mostrat que és possible de predir la probabilitat d’establiment de les espècies introduïdes a partir d’unes poques característiques amb notable precisió. Altrament, l’anàlisi sobre l’efecte de les estratègies vitals sobre el resultat de les invasions sembla indicar que hi ha un biaix en el registre històric d’introduccions que impedeix descobrir la naturalesa d’aquesta relació i suggereixen buscar una aproximació alternativa per al problema. Respecte el cas del Rossinyol del Japó, els resultats preliminars suggereixen que les raons del seu èxit als boscos de Collserola podrien ser que ha trobat un nínxol ecològic que està poc aprofitat per les espècies natives. Aquest treball vol mostrar com a través de la integració de diferents aproximacions podem ser capaços d’aportar una visió més completa per comprendre la paradoxa de les invasions.

Toward partial reorientation of land management for sustainability in view of material circulation: biophysical and historical analysis

This paper explores two major issues, from biophysical and historical viewpoints. We examine land management, which we define as the long-term fertility maintenance of land in relation to agriculture, fishery and forestry. We also explore humans’ positive role as agents aiming to reinforce harmonious materials circulation within the land. Liebig’s view on nature, agriculture and land, emphasizes the maintenance of long-term land fertility based on his agronomical thought that the circulation of matter in agricultural fields must be maintained with manure as much as possible. The thoughts of several classical economists, on nature, agriculture and land are reassessed from Liebig’s view point. Then, the land management problem is discussed at a much more fundamental level, to understand the necessary conditions for life in relation to land management. This point is analyzed in terms of two mechanisms: entropy disposal on the earth, and material circulation against gravitational field. Finally from the historical example of the metropolis of Edo, it is shown that there is yet another necessary condition for the sustainable management of land based on the creation of harmonious material cycles among cities, farm land, forests and surrounding sea areas in which humans play a vital role as agent.

Textural classification of land cover using support vector machines: an empirical comparison with parametric, non parametric and hybrid classifiers in the Bolivian Amazon

Land cover classification is a key research field in remote sensing and land change science as thematic maps derived from remotely sensed data have become the basis for analyzing many socio-ecological issues. However, land cover classification remains a difficult task and it is especially challenging in heterogeneous tropical landscapes where nonetheless such maps are of great importance. The present study aims to establish an efficient classification approach to accurately map all broad land cover classes in a large, heterogeneous tropical area of Bolivia, as a basis for further studies (e.g., land cover-land use change). Specifically, we compare the performance of parametric (maximum likelihood), non-parametric (k-nearest neighbour and four different support vector machines - SVM), and hybrid classifiers, using both hard and soft (fuzzy) accuracy assessments. In addition, we test whether the inclusion of a textural index (homogeneity) in the classifications improves their performance. We classified Landsat imagery for two dates corresponding to dry and wet seasons and found that non-parametric, and particularly SVM classifiers, outperformed both parametric and hybrid classifiers. We also found that the use of the homogeneity index along with reflectance bands significantly increased the overall accuracy of all the classifications, but particularly of SVM algorithms. We observed that improvements in producer’s and user’s accuracies through the inclusion of the homogeneity index were different depending on land cover classes. Earlygrowth/degraded forests, pastures, grasslands and savanna were the classes most improved, especially with the SVM radial basis function and SVM sigmoid classifiers, though with both classifiers all land cover classes were mapped with producer’s and user’s accuracies of around 90%. Our approach seems very well suited to accurately map land cover in tropical regions, thus having the potential to contribute to conservation initiatives, climate change mitigation schemes such as REDD+, and rural development policies.

Mesophyll conductance to CO2 and leaf morphological characteristics under drought stress during Quercus ilex L resprouting

• Quercus ilex L., the dominant species in Mediterranean forests and one with a great capacity for resprouting after disturbances, is threatened by the expected increase in fire frequency and drought associated with climate change. • The aim of this study was to determine the contribution of photosynthesis limitants, especially mesophyll conductance (gmes ) during this species’ resprouting and under summer drought. • Resprouts showed 5.3-fold increased gmes and 3.8-fold increased stomatal conductance (gs) atmidday with respect to leaves of undisturbed individuals. With increased drought, structural changes (decreased density and increased thickness) in resprouts contributed to the observed higher photosynthesis and increased gmes. However, gmes only partially depended on leaf structure, and was also under physiological control. Resprouts also showed lower non-stomatal limitations (around 50% higher carboxylation velocity (Vc,max) and capacity for ribulose-1,5-bisphosphate regeneration (Jmax)). A significant contribution of gmes to leaf carbon isotope discrimination values was observed. • gmes exhibits a dominant role in photosynthesis limitation in Q. ilex and is regulated by factors other than morphology. During resprouting after disturbances, greater capacity to withstand drought, as evidenced by higher gmes , gs and lower non-stomatal limitants, enables increased photosynthesis and rapid growth.

Estudio de la estructura y composición de carbonales (Acacia pennatula) en dos estadios de desarrollo. Diseño de protocolo para el seguimiento de la dinámica de la vegetación en el CIEA "El Limón", Estelí (Nicaragua)

Los carbonales son un tipo de bosque secundario originados por el abandono de un sistema de producción silvopastoril. Estos parches de bosque ocupan una superficie importante de la zona de amortiguamiento de la Reserva Natural del Tisey-La Estanzuela, área del bioma más amenazado del mundo, el Bosque Seco Tropical. La principal especie que compone esta comunidad vegetal es la Acacia pennatula, conocida comúnmente como carbón. Actualmente no hay muchos estudios sobre los carbonales, por lo que el presente proyecto pretende caracterizar la estructura y composición de la comunidad y describir algunos índices ecológicos básicos, en dos estadios diferentes. El análisis de los datos proporciona información de las principales diferencias en cuanto a estructura y composición que tienen lugar en los carbonales. La disminución natural de la densidad de individuos de A. pennatula con los años, parece tener un efecto positivo sobre la diversidad, composición y estructura de la comunidad. En base a estos datos, se ha diseñado un protocolo para realizar un estudio experimental de estas comunidades en el CIEA “El Limón”. En el protocolo, mediante diferentes tratamientos de tala en estadios tempranos, se obtendrán áreas de estudio que presenten un gradiente en la variable densidad de individuos de A. pennatula. El objetivo principal es describir y comparar la estructura, composición y dinámica del carbonal a lo largo del tiempo, y determinar que efecto tiene sobre la comunidad modificar esta variable. Los resultados obtenidos en el protocolo pueden utilizarse como base para desarrollar un plan de manejo para los carbonales que facilite la restauración del Bosque Tropical Seco y el aprovechamiento forestal.

Agrupacions de defensa forestal de la comarca d'Osona : els joves voluntaris i el seu compromis amb el territori.

Treball que és fruit d'una investigació qualitativa sobre uns joves que, per motius diversos, es fan voluntaris de les agrupacions de defensa forestal de la comarca d'Osona i dediquen part del seu temps a protegir la natura de l'amenaça del foc i posen en joc la seva integritat física. És l'estudi del compromís d'uns joves amb el territori.

Els Boscos mediterranis i el foc

Es presenten unes reflexions sobre els boscos mediterranis i el foc des d’una perspectiva biogeogràfica que posa en relació la vegetació, els factors ambientals i l’acció humana

El Bosc, element clau d'un paisatge i d'una comunitat

Aquest treball és un resum de la Memòria de Llicenciatura El Bosc, element clau d’un paisatge i d’una comunitat. La seva percepció per part dels pagesos de l’Alta Garrotxa. Assaig metodològic, llegida el 18 de desembre de 1981 a la Universitat Autònoma de Barcelona

Pla de gestió i estudi fitosociològic del bosc madur de l' Espunya (Vall de Bianya)

Estudi basat en la gestió de forests i concretament, la gestió de la finca forestal de l’Espunya (comarca de la Garrotxa). Aquest bosc, però, íntimament lligat a una sèrie de valors de qualitat ecològica i forestal excepcionals, presenta deficiències pel que fa a una protecció de caràcter tècnic, integral i estratègic, degut a la seva situació. Fora dels límits administratius del Parc Natural de la Zona Volcànica de la Garrotxa no se’n reconeixen els seus valors ni s’hi aplica un nivell adequat de protecció. El que es planteja és la gestió del bosc per millorar-ne la seva qualitat mitjançant una explotació sostenible, amb un diagnòstic previ. Es donarà importància de conservació a aquelles àrees que es considerin potencials d’estar en estadis avançats de la successió ecològica o les àrees que pel seu historial forestal, presenten certs valors a protegir. En aquest projecte es pretén creuar els criteris forestals que conformen un pla tècnic de gestió i millora forestal (PTGMF), un estudi fitosociològic i un conjunt de paràmetres que mesuren la maduresa dels boscos d’una propietat

L'explotació de recursos forestals en el nord i en el sud des del punt de vista de la sostenibilitat

El present projecte té com a objectiu l’estudi de la sostenibilitat de l’explotació forestal que es realitza en l’hemisferi nord i en el sud. Per això, s’han escollit quatre països que disposen, dins de les seves fronteres, de grans extensions boscoses, cada un d’ells amb un tipus de bosc diferent: Brasil (Selva Amazònica), República Democràtica del Congo (Selva Equatorial), Canadà (Bosc Boreal) i Espanya (Bosc Mediterrani). Amb aquests països s’ha realitzat una comparativa tant de forma qualitativa com quantitativa. Pel que fa a l’anàlisi qualitatiu, s’han recollit dades del PIB per càpita dels diferents països de l’any 2010 i les principals metodologies d’explotació forestal que aquests realitzen. Així, els països amb més PIB per càpita eren també els països que utilitzaven mètodes d’explotació menys agressius i es consideren, per tant, els països amb una extracció dels seus recursos més sostenible. En quant a l’anàlisi quantitatiu, s’han utilitzat les dades de PIB per càpita, taxa de desforestació (ha/any) i taxa de creixement del bosc (ha/any) de cada tipus de bosc. Amb aquestes dades s’ha construït un índex, l’índex de sostenibilitat d’extracció, que pretén ser una eina d’estandardització per a la comparativa entre països i/o boscos diferents. El resultat ha estat el mateix en les dues anàlisis.

Incendis històrics a l'alta muntanya pirinenca : anàlisi dels carbons sedimentaris a la torbera de Montarenyo (Lladorre, Pallars Sobirà)

Les zones europees d’alta muntanya, concretament les mediterrànies, han estat utilitzades des de temps remots per l’ésser humà, a través de l’aprofitament de boscos i prats mitjançant activitats com l’agricultura, la ramaderia, la silvicultura i la metal·lúrgia. Però, des de fa temps, amb l’abandonament de les àrees rurals, estem davant d’una falta de gestió dels boscos, degut a la pèrdua de les activitats tradicionals. L’objectiu d’aquest treball és el de determinar l’impacte provocat per les societats antigues sobre els boscos, amb la utilització del foc com a eina de gestió, així com l’anàlisi dels processos d’antropització de les zones de muntanya que utilitzaven aquest recurs. En aquest treball l’anàlisi de l’evolució del paisatge es fa mitjançant l’estudi de les comunitats vegetals històriques i la dinàmica d’incendis, a través de dues metodologies basades en testimonis sedimentaris: l’anàlisi de carbons i l’anàlisi del pol·len. El testimoni sedimentari ha estat extret de la torbera ombrotròfica de Montarenyo, situada a la vessant sud dels Pirineus, a la Vall de Cardós, al Pallars Sobirà. Aquestes dues disciplines han permès indagar en la geohistòria ambiental, per tal d’establir les relacions entre l’ambient i la societat. Els resultats mostren que el foc ha estat utilitzat per nombroses activitats, creant unes dinàmiques forestals característiques. El paisatge actual és conseqüència de les pressions que va haver de patir el bosc durant anys, unes pressions que, amb major o menor mesura han gestionat les masses forestals. Cal doncs conèixer quina ha estat la gestió històrica del bosc per entendre’n el seu estat actual i poder escollir la gestió més adequada per conservar-lo.

El riesgo de depredación y la competencia intraespecífica alteran el comportamiento de dispersión de semillas por parte de roedores

Los roedores tienen un importante papel como dispersores/depredadores de bellotas en los bosques Mediterráneos de Quercus spp. Existe abundante información del efecto de factores intrínsecos de las semillas (tamaño, composición) en la selección de las bellotas por estos animales, mientras que la influencia de otros procesos como el riesgo de depredación o la competencia intraespecífica han estado mucho menos estudiados. En un bosque mixto de encina y roble en el Parque Natural de Collserola, se ha investigado el patrón de dispersión/depredación de bellotas por parte del ratón de campo (Apodemus sylvaticus) en función del riesgo de depredación por parte de jineta (Genetta genetta) y la competencia intraespecífica (mediante un experimento en el que estos factores se simulaban a partir de olores). Un censo previo determinó que la población de roedores presente en el área de estudio estaba formada principalmente por Apodemys sylvaticus. Éstos respondieron al tratamiento de olor pues se observó un retraso significativo en la manipulación de bellotas de jineta respecto a los otros dos tratamientos. Asimismo, respecto a la distancia de dispersión se observó que las bellotas del tratamiento con olor a ratón eran dispersadas a menor distancia, a una distancia intermedia las de jineta y a mayor distancia las del tratamiento control. En todos los tratamientos, las bellotas dispersadas a zonas de microhábitat abierto fueron menos depredadas. Este trabajo sugiere que el patrón espacio temporal de dipersión/depredación de bellotas en bosques de encina y roble puede tener una elevada complejidad, a la vez que subraya el interés de mantener la integridad de las redes tróficas por sus efectos directos e indirectos sobre las poblaciones de organismos situados a diferentes niveles.