Spatio-temporal patterns and drivers of forest dynamics under global change: Understanding the role of climate and forest-use legacies

El impacto de los motores del cambio global (p. ej. el cambio climático y los cambios en los usos del suelo) en los bosques está aumentando en los últimos años y se ha sugerido el paso de un período dominado por la fertilización de CO2 y N a un período dominado por el clima dirigiendo la dinámica forestal. Además, están surgiendo complejas interacciones entre los motores del cambio global, lo que dificulta nuestra capacidad para predecir las futuras trayectorias forestales. Los bosques del hemisferio norte han sido gestionados por los humanos durante siglos, pero estos usos forestales centenarios se han ido abandonando rápidamente desde mediados del siglo XX, mientras que sus huellas persisten en la estructura, distribución y composición de especies de los bosques actuales (i.e. legados del uso forestal). Al mismo tiempo, los impactos del cambio climático en los ecosistemas forestales se están agravando, aunque se desconoce cómo los legados del uso forestal pasado pueden interactuar con los actuales factores de estrés del cambio climático para determinar la dinámica de los bosques del hemisferio norte. En este contexto, el objetivo principal de la tesis doctoral es estudiar cómo el clima y los legados del uso de los bosques afectan a la dinámica forestal a múltiples escalas espaciotemporales. La tesis contiene siete capítulos. El Capítulo 1 presenta una introducción general de los patrones recientes y los impulsores de la dinámica forestal bajo el cambio global a través del espacio y el tiempo. Los Capítulos 2-5 son cuatro capítulos de investigación que abordan el objetivo general de la tesis utilizando una combinación de datos que van desde lo continental hasta lo local, espacialmente, y de décadas a siglos, temporalmente. Por último, el Capítulo 6 discute la contribución de los cuatro capítulos de investigación en el contexto de los cambios en la dinámica forestal del hemisferio norte, destacando el papel clave del clima y los legados del uso forestal, y el Capítulo 7 resume las conclusiones generales de la tesis

Oñatiko baso-landaredi paisaien inbentariazioa, karakterizazioa eta balorazio biogeografikoa

Ikerlanak, Oñatiko baso natural eta zuhaitz landaketek osatzen dituzten paisaien inbentarioa, karakterizazioa eta balorazioa egitea du helburu. Lan hau hutsetik hasi beharrean, 25 urte baino gehiagoko ikerketa ildo sendo baten barruan kokatzen da. Hori horrela izatearen egokitasuna nabaria da, kontutan hartzen badugu aipatutako ikerketa ildo horren helburu nagusia honako hau dela: eremu zehatz bateko landarediaren inbentariazio, balorazio eta ebaluaketa metodologia orokor baten bidez, bertako landaredi paisaien analisi sakon bat lortzea. Europa nahiz Amerikako lurralde ezberdinetan aplikatua izan da metodologia hau eta bere emaitzak hainbat ikerlanetan argitaratua izateaz gain, liburu, artikulu zientifiko, komunikazio eta ponentzia anitzetan ere zabaldu dira. Arestian esandakoa aintzat hartuz, lan hau burutzeko, metodologi orokor hori Oñatiko baso natural eta zuhaitz landaketa ezberdinei aplikatu zaie. Bukatzeko, esan beharra dago ikerlan honen emaitza, bikoitza dela: alde batetik, Oñatiko baso ingurunearen ezagupen maila altuago bat eskuratzea, eta bestetik, gradu amaierako lana aurkeztea

Oñatiko baso-landaredi paisaien inbentariazioa, karakterizazioa eta balorazio biogeografikoa

Ikerlanak, Oñatiko baso natural eta zuhaitz landaketek osatzen dituzten paisaien inbentarioa, karakterizazioa eta balorazioa egitea du helburu. Lan hau hutsetik hasi beharrean, 25 urte baino gehiagoko ikerketa ildo sendo baten barruan kokatzen da. Hori horrela izatearen egokitasuna nabaria da, kontutan hartzen badugu aipatutako ikerketa ildo horren helburu nagusia honako hau dela: eremu zehatz bateko landarediaren inbentariazio, balorazio eta ebaluaketa metodologia orokor baten bidez, bertako landaredi paisaien analisi sakon bat lortzea. Europa nahiz Amerikako lurralde ezberdinetan aplikatua izan da metodologia hau eta bere emaitzak hainbat ikerlanetan argitaratua izateaz gain, liburu, artikulu zientifiko, komunikazio eta ponentzia anitzetan ere zabaldu dira. Arestian esandakoa aintzat hartuz, lan hau burutzeko, metodologi orokor hori Oñatiko baso natural eta zuhaitz landaketa ezberdinei aplikatu zaie. Bukatzeko, esan beharra dago ikerlan honen emaitza, bikoitza dela: alde batetik, Oñatiko baso ingurunearen ezagupen maila altuago bat eskuratzea, eta bestetik, gradu amaierako lana aurkeztea

Identifying forest structural types along an aridity gradient in peninsular Spain: Integrating low-density LiDAR, forest inventory, and aridity index

Forest structure is a key driver of forest functional processes. The characterization of forest structure across spatiotemporal scales is essential for forest monitoring and management. LiDAR data have proven particularly useful for cost-effectively estimating forest structural attributes. This paper evaluates the ability of combined forest inventory data and low-density discrete return airborne LiDAR data to discriminate main forest structural types in the Mediterranean-temperate transition ecotone. Firstly, we used six structural variables from the Spanish National Forest Inventory (SNFI) and an aridity index in a k-medoids algorithm to define the forest structural types. These variables were calculated for 2770 SNFI plots. We identified the main species for each structural type using the SNFI. Secondly, we developed a Random Forest model to predict the spatial distribution of structural types and create wall-to-wall maps from LiDAR data. The k-medoids clustering algorithm enabled the identification of four clusters of forest structures. A total of six out of forty-one potential LiDAR metrics were utilized in our Random Forest, after evaluating their importance in the Random Forest model. Selected metrics were, in decreasing order of importance, the percentage of all returns above 2 m, mean height of the canopy profile, the difference between the 90th and 50th height percentiles, the area under the canopy curve, and the 5th and the 95th percentile of the return heights. The model yielded an overall accuracy of 64.18%. The producer's accuracy ranged between 36.11% and 88.93%. Our results confirm the potential of this approximation for the continuous monitoring of forest structures, which is key to guiding forest management in this region.Agencia Estatal de InvestigaciónUniversidad de AlcaláComunidad de MadridDepartamento de Educación del Gobierno VascoMinisterio de Ciencia e Innovació

Recent increase in tree damage and mortality and their spatial dependence on drought intensity in Mediterranean forests

Resumen de la comunicación oral presentada en XVI Congreso Nacional de la AEET, 16 al 20 de octubre de 2023, Universidad de AlmeríaLand-use and climate change are leading to more frequent and intense tree damage and mortality events. Drought-induced tree mortality is occurring worldwide leading to broad-scale events, but the spatial patterns of tree damage and mortality, their underlying drivers and their variation over time is largely unknown. We investigated the spatial patterns of tree damage and mortality across Mediterranean forests of the Iberian Peninsula, the underlying effects of competition and climate, and how the spatial patterns and relationships with underlying drivers changed over time. We used the Spanish Forest Inventory to analyse the autocorrelation in tree damage and mortality across forest types, hurdle-gamma models to quantify the effect of competition and climate on tree damage and mortality, and cross-correlograms to assess their spatial dependence and its change over time. We observed a greater magnitude and a stronger autocorrelation in tree damage than mortality, with positive aggregation up to 20 kilometres. There was a spatial dependence between tree damage and mortality with their drivers, with spatial aggregation increasing with water availability, drought intensity and competition. The spatial dependence of tree damage and mortality with the underlying drivers increased over time, particularly for drought intensity. Our results suggest that the combined effect of intense competition and drought could favour more extensive die-off and tree mortality events, providing key information for identifying vulnerable areas and the planning of adaptation measures

ECOSISTEMAS consolida su apuesta por un sistema de publicación abierto y justo avanzando hacia su internacionalización

5 Pág.Peer reviewe

Julenasti/beech_synchrony: Data and code beech synchrony

In this repository are the data and codes to reproduce the results of "Forest structural diversity modulates tree growth synchrony in response to climate change

Julenasti/beech_growth_synchrony: Data and code beech growth synchrony

In this repository are the data and codes to reproduce the results of forest structural diversity modulates tree growth synchrony in response to climate chang

Julenasti/beech_synchrony: Data and code beech synchrony

In this repository are the data and codes to reproduce the results of "Forest structural diversity modulates tree growth synchrony in response to climate change

Julenasti/tree_species_abundance: Data and code species abundance changes

In this repository are the data and codes to reproduce the results of Relative decline in abundance of Northern Hemisphere tree species in warm and arid regions of their climate niche