Growth and yield models in Spain: historical overview, contemporary examples and perspectives

En el presente trabajo se presenta una revisión sobre los modelos forestales desarrollados en España durante los últimos años, tanto para la producción maderable como no maderable y, para la dinámica de los bosques (regeneración, mortalidad). Se presentan modelos tanto de rodal completo como de clases diamétricas y de árbol individual. Los modelos desarrollados hasta la fecha se han desarrollado a partir de datos procedentes de parcelas permanentes, ensayos y el Inventario Forestal Nacional. En el trabajo se muestran los diferentes submodelos desarrollados hasta la fecha, así como las plataformas informáticas que permiten utilizar dichos modelos. Se incluyen las principales perspectivas de desarrollo de la modelización forestal en España.

Uso de imágenes satélite Landsat para la detección de rodales de Pinus nigra Arn. y Pinus sylvestris L. afectados por escolítidos

El uso de imágenes procedentes de sensores multiespectrales de resolución media como es el caso de Landsat TM ha sido ampliamente utilizado desde décadas para detectar, entre otras variables, el decaimiento y la defoliación provocada por plagas y enfermedades forestales. El presente trabajo evalúa la utilidad del uso de estas imágenes en la detección de rodales de pino laricio (Pinus nigra Arn.) y pino silvestre (Pinus sylvestris L.) afectados por escolítidos. El área de estudio se localizó en el Solsonés (prepirineo de Lleida) seleccionando 34 áreas de entrenamiento (17 rodales afectados por la plaga y 17 rodales sanos). El análisis exploratorio de las imágenes se realizó mediante el programa ERDAS® IMAGINE 8.x. Los resultados del estudio mostraron una significación espectral en 5 de las 7 bandas analizadas, siendo TM5 y TM7 las que mejor comportamiento presentaron. Los niveles digitales obtenidos y los espacios de características creados señalaron sendas tendencias al agrupamiento de rodales afectados versus sanos, consiguiéndose plantear mejoras en el procedimiento metodológico.

Clustering of grape yield maps to delineate site-specific management zones

Zonal management in vineyards requires the prior delineation of stable yield zones within the parcel. Among the different methodologies used for zone delineation, cluster analysis of yield data from several years is one of the possibilities cited in scientific literature. However, there exist reasonable doubts concerning the cluster algorithm to be used and the number of zones that have to be delineated within a field. In this paper two different cluster algorithms have been compared (k-means and fuzzy c-means) using the grape yield data corresponding to three successive years (2002, 2003 and 2004), for a ‘Pinot Noir’ vineyard parcel. Final choice of the most recommendable algorithm has been linked to obtaining a stable pattern of spatial yield distribution and to allowing for the delineation of compact and average sized areas. The general recommendation is to use reclassified maps of two clusters or yield classes (low yield zone and high yield zone) and, consequently, the site-specific vineyard management should be based on the prior delineation of just two different zones or sub-parcels. The two tested algorithms are good options for this purpose. However, the fuzzy c-means algorithm allows for a better zoning of the parcel, forming more compact areas and with more equilibrated zonal differences over time.

Analysis of vineyard differential management zones and relation to vine development, grape maturity and quality

The objective of research was to analyse the potential of Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) maps from satellite images, yield maps and grapevine fertility and load variables to delineate zones with different wine grape properties for selective harvesting. Two vineyard blocks located in NE Spain (Cabernet Sauvignon and Syrah) were analysed. The NDVI was computed from a Quickbird-2 multi-spectral image at veraison (July 2005). Yield data was acquired by means of a yield monitor during September 2005. Other variables, such as the number of buds, number of shoots, number of wine grape clusters and weight of 100 berries were sampled in a 10 rows × 5 vines pattern and used as input variables, in combination with the NDVI, to define the clusters as alternative to yield maps. Two days prior to the harvesting, grape samples were taken. The analysed variables were probable alcoholic degree, pH of the juice, total acidity, total phenolics, colour, anthocyanins and tannins. The input variables, alone or in combination, were clustered (2 and 3 Clusters) by using the ISODATA algorithm, and an analysis of variance and a multiple rang test were performed. The results show that the zones derived from the NDVI maps are more effective to differentiate grape maturity and quality variables than the zones derived from the yield maps. The inclusion of other grapevine fertility and load variables did not improve the results.

Variabilidad espacial del arroz como cultivo indicador de salinidad en regadíos del valle del Ebro a partir de series temporales en imágenes Landsat TM

El presente trabajo pretende la caracterización de la distribución espacial típica del cultivo de arroz en regadíos del valle del Ebro, donde la presencia del cultivo está ligada a la existencia de suelos salino-sódicos. Esta caracterización ha de permitir identificar las áreas donde es típica la presencia del cultivo año tras año y las áreas donde es frecuente su fluctuación debido tanto a condiciones variables de salinidad del suelo como a variabilidad en las condiciones de mercado. Para ello se ha recurrido al análisis de una serie temporal de mapas de cultivos (7 años) derivados de la clasificación supervisada de imágenes Landsat TM. La determinación de las áreas típicas y de fluctuación del cultivo de arroz se hace entonces a partir del análisis estadístico de clases, y mediante superposición espacial de coberturas en un entorno SIG-Raster.

Aplicación de imágenes radar de satélite a la cartografía de la vegetación en zonas boreales

El presente estudio se enmarca en el proyecto europeo SIBERIA. Trata de explorar el uso de imágenes radar de satélite (ERS y JERS) para la actualización de la cartografía de vegetación de zonas boreales. Se dispone de 8 imágenes de amplitud y coherencia tomadas en 1998, así como de un inventario de vegetación georreferenciado de dos pequeñas zonas. Se proponen tres tipos de clasificaciones supervisadas por el método de máxima verosimilitud. La primera con las imágenes de satélite, la segunda añadiendo algunas imágenes texturales, y la tercera utilizando sólo las imágenes de los componentes principales más significativos. Se siguen los criterios establecidos en el proyecto SIBERIA para la obtención de áreas de entrenamiento. Se propone una doble validación, por una parte vía matrices de confusión a partir de áreas de verdad-terreno obtenidas por el mismo método que las áreas de entrenamiento, y por otra parte contrastando y correlacionando las clasificaciones con los parámetros de inventario disponibles para dos pequeñas áreas de verdad-terreno. Los resultados indican una sensible mejora en la clasificación con la incorporación de imágenes texturales (la precisión aumenta de un 66% a un 75%), y señalan el parámetro biomasa como el mejor correlacionado con las clasificaciones derivadas (coeficiente de correlación r de hasta 0,49). Diferentes fuentes de error permiten augurar un margen de mejora para posteriores estudios.

Cartografía de la actividad erosiva de paredes de barrancos a partir de imágenes de teledetección

El presente trabajo muestra una metodología para la determinación del grado de actividad erosiva de paredes de barrancos, fenómenos erosivos muy frecuentes en el área Mediterránea. La metodología se basa en la identificación del tipo de cubierta vegetal y grado de recubrimiento de las paredes a partir de imágenes multiespectrales de resolución media (Landsat TM). El área de estudio se localiza en las comarcas de l'Alt Penedes y l'Anoia (Barcelona), donde el principal cultivo son los viñedos. En esta región se ha desarrollado una red de barrancos de grandes dimensiones. Los resultados, según la metodología aplicada, indican que la mayor parte de las paredes de los barrancos presentan un alto grado de estabilidad debido a que mayoritariamente están cubiertas por vegetación de tipo matorral arbolado y bosque mixto. Sin embargo, los procesos erosivos detectados mediante observaciones de campo indican que la determinación del grado de actividad erosiva a partir de imágenes de resolución media produce resultados por defecto.

Viticultura de precisión: predicción de cosecha a partir de variables del cultivo e índices de vegetación

El presente trabajo muestra los resultados provisionales de un proyecto de viticultura de precisión, llevado a cabo entre la Universidad de Lleida y la empresa Codorníu, S.A., con el objeto de predecir el rendimiento, de forma localizada, de diferentes variedades de viña para la producción de vinos y cavas de calidad. Las variables de cultivo muestreadas de forma detallada han sido: número de yemas, número de brotes, número de racimos, peso de la poda, vigor del cultivo y cosecha del año anterior (2003). El vigor del cultivo se ha extraído de una imagen multiespectral Quickbird 2. Estas variables se han analizado en un modelo de regresión múltiple con la cosecha del año 2004 (variable dependiente), ofreciendo diferentes ajustes según la variedad considerada y variables incorporadas en el análisis.

Protocolo para la zonificación intraparcelaria de la viña para vendimia selectiva a partir de imágenes multiespectratrales

En este trabajo se presenta un protocolo para la zonificación intraparcelaria de la viña con la finalidad de vendimia selectiva. Se basa en la adquisición de una imagen multiespectral detallada en el momento del envero, a partir de la cual se obtiene el índice de vegetación de la diferencia normalizada (NDVI). Este índice se clasifica en áreas de vigor alto y bajo mediante un proceso de clasificación no supervisada (algoritmo ISODATA). Las zonas resultantes se generalizan y se transfieren al monitor de cosecha de una máquina vendimiadora para realizar la recolección selectiva. La uva recolectada según este protocolo en parcelas control ha mostrado diferenciación en cuanto a parámetros de calidad como el pH, la acidez total, el contenido de polifenoles y el color. La imagen multiespectral utilizada fue adquirida por el satélite Quickbird-2. Los datos de calidad de la uva fueron muestreados según una malla regular de 5 filas por 10 cepas, procediendo a un test estadístico de rangos múltiples para analizar la separación de medias de las variables analizadas en cada zona de NDVI.

Cartografía del riesgo de erosión hídrica en grandes cuencas hidrográficas mediante técnicas de teledetección y SIG

En el presente trabajo se propone un método para la cartografía del riesgo de erosión hídrica a escala de reconocimiento en grandes cuencas hidrográficas. El método se basa en la evaluación cualitativa de los factores de erosión: cubierta vegetal, pendiente, erosividad de las lluvias, litología y densidad de la red de drenaje; información adquirida y/o procesada mediante técnicas de teledetección y Sistemas de Información Geográfica (SIG). Este método es útil en áreas en las que se dispone de escasa información territorial y en las que se desea tener una estimación del riesgo de erosión con un bajo coste económico y con una precisión aceptable para una escala de reconocimiento. El método se ha aplicado a la cartografía del riesgo de erosión en la cuenca del embalse Joaquín Costa (Huesca), con graves problemas de pérdida de capacidad y deterioro de los desagües de fondo por aterramiento. La aplicación del método localiza las áreas con mayor riesgo de producción de sedimentos, poniendo de manifiesto el potencial de las técnicas utilizadas para la obtención de cartograrfía a bajo coste y para la toma de decisiones en proyectos de conservación de suelos en grandes cuencas hidrográficas.

Ordenación territorial en áreas de interés natural: "PORN de la Estanca de Alcañiz y su entorno inmediato (Teruel) mediante SIG"

La realización de un Plan de Ordenación de Recursos Naturales (PORN) requiere de la aplicación de una metodología específica para evaluar los intereses que confluyen, solucionar los problemas que se presentan, y sistematizar la propia elaboración del Plan. El presente trabajo muestra la metodología aplicada a la elaboración de un PORN en el entorno próximo de un embalse localizado en Alcañiz (Teruel), y que ha sido objeto de un Proyecto Final de Carrera en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agraria (ETSEA) de Lleida (BERGUA, 1995). El trabajo comprende dos fases diferenciadas: en una primera fase se realiza el encuadre territorial y definición de la base descriptiva, objetiva y permanente sobre la que se asienta el conjunto del sistema. La segunda fase corresponde al tratamiento de la información recogida y al proceso de valoración. La zonificación propuesta para el entorno estudiado y sus respectivas actividades son función del resultado de la superposición de los componentes intervinientes en la valoración del territorio, y de los criterios y prioridades que permiten su definición. Finalmente, mediante la utilización de Sistemas de Información Geográfica (S.I.G.) se establece la asignación de usos del Territorio.

Models de gestió per a la producció combinada de fusta i bolets en boscos de Pinus sylvestris

El bosc mediterrani ens proporciona una gran quantita de productes i serveis que poden contribuir a la riquesa i el benestar de la societat. La combinació dels diferents productes i serveis a través de models de gestió forestal multiobjectiu, com és el cas de la producció de fusta i bolets, permet avançar cap a la millora del potencial productiu del bosc i la preservació de les masses forestals.

Mapa de aptitud para el cultivo de trufa negra (Tuber melanosporum Vitt.) en Cataluña

El objetivo de esta monografía es determinar las zonas de Cataluña más adecuadas para el cultivo de la trufa negra (Tuber melanosporum Vitt.). Para conseguir este objetivo, se han considerado los rangos de valores adecuados para el desarrollo de la trufa negra de los parámetros seleccionados; la precipitación media anual, la precipitación de los meses de verano, la temperatura media anual, la temperatura media del mes más frio, la temperatura media del mes más cálido, el pH y la textura. A partir del Atlas Climático Digital de Cataluña, del Modelo Digital del Terreno y de analíticas de suelos de diferentes localizaciones de Cataluña, se ha cartografiado la aptitud para el cultivo de la trufa negra. Cataluña dispone de 1.582.662 ha aptas para el cultivo de la trufa negra, 506.804 de las cuales necesitarían la aplicación de riegos de soporte o aportaciones de enmiendas calcáreas al suelo. De éstas 1.582.662 ha, 375.007 ha son terrenos que se dedican a cultivos de secano donde son necesarias las subvenciones de la Plítica Agraria Comunitaria para hacerlos rentables, o que han sufrido incendios forestales. El cambio climático global comportará un descenso de la superficie apta para el cultivo de la trufa negra del 14% para el año 2040.

Controle alternativo de Colletotrichum acutatum agente causal da queda prematura dos frutos cítricos

A queda prematura dos frutos cítricos (QPFC), causada por Colletotrichum acutatum, dados os grandes prejuízos que têm causado aos produtores, constitui-se numa doença de grande importância econômica. O controle da doença é feito predominantemente mediante uso de fungicidas, que eleva o custo de produção e afeta negativamente o meio ambiente. Diante disso, este trabalho teve por objetivo buscar um método alternativo de controle da QPFC, mediante o uso de agentes de biocontrole ou de biofertilizantes. Diferentes concentrações de biofertilizantes (originários de duas fontes distintas e denominados de Bio1 e Bio 2); três isolados de Bacillus subtilis (ACB-69; 72 e 77) e três isolados de Trichoderma spp. (ACB-14; 37 e 39) foram testados, isoladamente ou em combinação, sob condições de laboratório, quanto à capacidade inibitória da germinação de conídios de C. acutatum. Estudaram-se, ainda, a produção de metabólitos termoestáveis por B. subtilis e o efeito sobre a germinação do patógeno. Quinze isolados de B. subtilis foram testados quanto à capacidade de prevenir a infecção por C. acutatum em flores destacadas de lima- ácida 'Tahiti' e, no campo, foram instalados dois experimentos, visando a testar ACBs e biofertilizantes no controle da doença. Verificou-se que o isolado ACB-72 (B. subtilis) e ACB-37 (T. pseudokoningii) foram os que mais inibiram a germinação do patógeno. Quanto à produção de metabólitos termoestáveis, ACB-69 e 77 foram os mais eficientes em produzir substâncias antifúngicas, e em quantidades suficientes para inibirem a germinação do patógeno. A mistura dos quatro isolados de Bacillus (ACBs: 69; 72; 77 e AP3) foi o que apresentou maior porcentagem de inibição (73%). Os biofertilizantes (Bio1 e Bio2), em concentrações acima de 10% e, quando em associação com isolados de Trichoderma spp., promoveram maiores inibições na germinação de C. acutatum. Em testes com flores destacadas, verificou-se que, onde foram aplicados os ACBs 69; 76; 74 e 77, as porcentagens de pétalas sem sintomas de infecção por C. acutatum foram de 83; 92; 92 e 97%, respectivamente. Mediante avaliações a campo, verificou-se a potencialidade de B. subtilis e de biofertilizantes em controlar a doença.

New insights into cellular prion protein (PrPc) functions: the 'ying and yang' of a relevant protein.

The conversion of cellular prion protein (PrPc), a GPI-anchored protein, into a protease-K-resistant and infective form (generally termed PrPsc) is mainly responsible for Transmissible Spongiform Encephalopathies (TSEs), characterized by neuronal degeneration and progressive loss of basic brain functions. Although PrPc is expressed by a wide range of tissues throughout the body, the complete repertoire of its functions has not been fully determined. Recent studies have confirmed its participation in basic physiological processes such as cell proliferation and the regulation of cellular homeostasis. Other studies indicate that PrPc interacts with several molecules to activate signaling cascades with a high number of cellular effects. To determine PrPc functions, transgenic mouse models have been generated in the last decade. In particular, mice lacking specific domains of the PrPc protein have revealed the contribution of these domains to neurodegenerative processes. A dual role of PrPc has been shown, since most authors report protective roles for this protein while others describe pro-apoptotic functions. In this review, we summarize new findings on PrPc functions, especially those related to neural degeneration and cell signaling.