Forest dynamics at the montane-subalpine ecotone in the Eastern Pyrenees

Abstract

L’objectiu principal d’aquesta tesi és avançar en la comprensió de la dinàmica dels boscos mixtos de coníferes de l’ecotò que conformen els estatges montà i subalpí del Pirineu català. Es pretén, en primer lloc, identificar els principals factors ambientals que controlen la dinàmica d’aquestes comunitats per, posteriorment, avaluar com afectaran els canvis que es preveuen en aquests factors a la seva composició i estructura futura. Per assolir aquests objectius, la tesi utilitza diverses aproximacions a diferents escales espacials. Es va detectar que tant els canvis d’usos del sol com el clima, la disponibilitat de llum, la fisiografia i les interaccions planta-planta (competitives o de facilitació) són actors importants per al futur d’aquests boscos. Finalment, es va utilitzar un model de dinàmica forestal espacialment explícit (SORTIE-ND) per tal de simular l’evolució dels boscos objecte d’estudi d’aquesta tesi. Els resultats de les simulacions prediuen un futur canvi en la composició d'aquests boscos, ja que tant A. alba com P. sylvestris podrien trobar condicions adequades per colonitzar àrees actualment ocupades per P. uncinata a causa, respectivament, de la progressiva densificació del bosc i d’un major creixement relacionat amb un augment de les temperatures, respectivament.

El objetivo último de esta tesis es comprender mejor la dinámica de los bosques mixtos de coníferas del ecotono entre los pisos montano y subalpino del Pirineo. Se pretende, en primer lugar, identificar los principales factores ambientales que controlan la dinámica de estas comunidades para, posteriormente, evaluar cómo afectará a su composición y estructura futuras los cambios en dichos factores. Para todo ello, se ha utilizado una aproximación a diferentes escalas espaciales. Se pudo detectar que tanto los cambios de uso del suelo como el clima, la disponibilidad de luz, la fisiografía y las interacciones planta-planta (competitivas o de facilitación) resultaron ser actores importantes para el futuro de estos bosques. Finalmente, se utilizó un modelo de dinámica forestal espacialmente explícito (SORTIE-ND) con el fin de simular la evolución de los bosques objeto de estudio de esta tesis. Los resultados de las simulaciones predicen un futuro cambio en la composición de estos bosques, ya que tanto A. alba como P. sylvestris podrían encontrar condiciones adecuadas para colonizar áreas actualmente ocupadas por P. uncinata, debido a la densificación del bosque o a un mayor crecimiento relacionado con un aumento de las temperaturas, respectivamente.

The main objective of this thesis is to gain a better understanding of the dynamics of mixed-conifer forests constituting the montane-subalpine ecotone of the Pyrenees. For this, we identified the main environmental factors that drive the dynamics of these communities to then assess how changes in these factors may affect their future structure and composition. This work was done using a multiscale approach that allowed detecting the key factors determining the dynamics of these systems across different biological scales. We have found land-use changes, climate, light availability, physiography and competitive and facilitative plant-plant interactions to be important actors in the fate of these forests. Finally, we used an individual-based, spatially-explicit model of forest dynamics (SORTIE-ND) in order to simulate the future dynamics of the studied forests. The results of the simulations support the predictions of future biome changes in the Pyrenean subalpine forests, since A. alba and P. sylvestris may find appropriate conditions for colonizing mountain pine dominated stands due to land-use change-related forest densification and climate warming, respectively.