Plant-plant interactions scale up to produce vegetation spatial patterns: The influence of long- and short-term process

Vegetation spatial patterns emerge in response to feedback interactions between organisms and their environment, because of the redistribution of water and nutrients around the plant canopy or as a consequence of facilitation/competition interactions at the plant level, even in the absence of pre-existing substratum heterogeneities. It has been suggested that changes in vegetation spatial patterns are a signal of transition shift in ecosystems. Understanding the factors that lead to aggregated spatial patterns and control the transition to random distributions requires that environmental and species information is taken into account. In this study, we investigated the relative contributions of aridity (a long-term process), to which vegetation is adapted, and the area covered by bare soil (short-term process) to plant-plant associations and their contribution to aggregated spatial patterns. The study was conducted in a gradient of aridity ranging from that in subalpine grassland habitats in the Pyrenees and Sierra Nevada mountains to that in the semiarid steppes of Cabo de Gata and the middle Ebro Valley in Spain. We compared sites that differed in aridity and a geophysical feature (north- vs. south-facing slope). We observed that the relative contribution of aridity and bare soil to plant-plant facilitation and vegetation aggregation differed in subalpine and semiarid areas. Facilitation in subalpine habitats had a marked effect on aggregated spatial patterns, while aridity contributed to disruption of these patterns. Conversely, in semiarid habitats, the disruption of aggregated patterns was mainly promoted by an increase in bare soil area rather than in aridity. In semiarid habitats, the higher level of stress on south-facing slopes increased facilitation interactions relative to north-facing slopes, although this did not enhance the persistence of aggregated spatial patterns. We conclude that the use of aggregated spatial patterns as an indicator of ecosystem shift must distinguish and separately take account of long-term processes to which vegetation adapt, and short-term process

P24 75. Resultados a medio plazo de la revascularización transmiocárdica con láser y células madre

ObjetivoAnalizar los resultados a medio plazo de la revascularización transmiocárdica con láser en combinación con células madre en pacientes con angina refractaria.MétodosDesde junio de 2007 hasta diciembre de 2009 se seleccionaron 19 pacientes (16 hombre y 3 mujeres) con enfermedad coronaria difusa y angina refractaria a tratamiento médico (clase III: 12 pacientes, clase IV: 7 pacientes). En todos ellos se realizó cirugía de revascularización transmiocárdica con láser en combinación con implantación de células madre de médula ósea autóloga.ResultadosLa edad media fue de 65 ± 8,5 años. La media de intervencionismos percutáneos por pacientes previos a la cirugía fue de 3,3 (rango 0-7). Ocho pacientes fueron intervenidos previamente de cirugía coronaria. No hubo efectos adversos asociados al procedimiento. No hubo mortalidad quirúrgica. El número medio de canales creados fue de 19, con un recuento celular por mililitro de: células totales mononuclares (1.660 x 106), CD34+ (9,8 x 106), y CD133+ (4,6 x 106). La mediana de estancia hospitalaria fue de 6 días. El seguimiento medio fue de 19 meses (rango 1-30). En el seguimiento un paciente falleció 24 meses tras la cirugía por insuficiencia cardíaca. En el último seguimiento 11 pacientes estaban en clase I, 5 en clase II y 3 en clase III.Tres pacientes requirieron nuevo cateterismo debido a empeoramiento de su angina.ConclusionesLa cirugía transmiocárdica con láser en combinación con inyección de células madre es un procedimiento seguro y clínicamente efectivo en pacientes con enfermedad coronaria difusa y angina refractaria a tratamiento médico

Integrando escalas y métodos LTER para comprender la dinámica global de un espacio protegido de montaña: el Parque Nacional de Ordesa y Monte Perdido.

Los espacios protegidos, por el hecho de albergar una gran geo-biodiversidad y asegurar una baja intervención humana, constituyen lugares muy adecuados para el seguimiento de organismos y procesos a escala ecológica, así como para la obtención de series temporales largas a escala geológica. En el marco de la red LTER-España, el Parque Nacional de Ordesa y Monte Perdido (PNOMP) y el Instituto Pirenaico de Ecología-CSIC están impulsando estudios para la detección de cambios a distintas escalas mediante variados métodos y aproximaciones. Destacamos aquí los más consolidados, entre los que se encuentran los análisis de registros de sedimentos en lagos, espeleotemas en cuevas, la dinámica de uno de los pocos glaciares activos de la Península ibérica, el análisis físico-químico de aguas corrientes e ibones de alta montaña, el registro del cambio climático actual en árboles longevos, la afección que éste ejerce sobre masas actuales de pinos en el límite superior del bosque y de abetales en zonas húmedas, la matorralización de algunos pastos y los procesos mecanicistas que subyacen, la reorganización de la diversidad florística en pastos tras el abandono paulatino o drástico de la ganadería, la biodiversidad de las comunidades alpinas y la dinámica poblacional de especies amenazadas o indicadoras de hábitats o de motores de cambio global. Los seguimientos ecológicos actuales muestran que tanto el cambio climático como el de usos del suelo están teniendo una considerable trascendencia en la fisionomía y la estructura de algunos de los ambientes más icónicos y frecuentes del parque (deterioro del glaciar, termofilización de la flora en cumbres alpinas, densificación del bosque en su límite superior, pérdida de productividad en algunos pastos supraforestales, etc.). También sugieren una importante variabilidad espacial en los procesos (por ej. en el PNOMP conviven pastos matorralizados y pastos muy estables), y evidencian que los cambios observados no siempre siguen los paradigmas establecidos (por ej., las especies amenazadas mantienen dinámicas poblacionales estables). La integración de resultados parciales proporcionados por cada aproximación relativiza la importancia de las percepciones que cada estudio destaca por separado, y permite medir los cambios actuales en el marco de referencia de los cambios a escala geológica.Predecir la resistencia y resiliencia de los ecosistemas o las poblaciones de seres vivos para enfrentarse a los futuros cambios ambientales es complicado, no sólo por la falta de conocimientos disponibles sino también porque las respuestas que observamos no siempre son tan rápidas o lineales como se espera. La modelización constituye una herramienta cada vez más utilizada, pero requiere de evidencias reales para validar sus pronósticos, por lo que la observación de los procesos que actúan en el PNOMP ha de incluir un esfuerzo continuado de monitorización multiescalar y multidisciplinar de los distintos componentes de la geo, hidro-, crio- y biosfera, sin olvidar el componente humano. Entender la complejidad supone conectar las interacciones que existen entre todos los sistemas y ponderar sus efectos según las escalas de trabajo

Mycorrhization of fagaceae forests within mediterranean ecosystems

Mediterranean Fagaceae forests are valuable due to their ecological and socioeconomic aspects. Some profitable plant species, such as Castanea (timber and chestnut), Quercus (timber and cork), and Fagus (timber), encounter in this habitat the excellent edaphoclimatic conditions to develop. All Fagaceae plants are commonly associated to ECM fungal species, which are found in these forests in quite stable communities, mainly enriched in Russulaceae and Telephoraceae species. Currently, the Mediterranean Basin is considered as one of the global biodiversity hotspots, since many of their endemic plant species are not found elsewhere and are now under threat. Due to climate changing and introduction of disease agents, Fagaceae forests are facing an adaptation challenge to both biotic and abiotic threats. Although ECM communities are highly disturbed by climate factors and tree disease incidence, they could play an important role in increasing water availability to the plant and also improving plant tree defense against pathogens. Recent advances, namely, on genomics and transcriptomics, are providing tools for increasing the understanding of Fagaceae mycorrhization process and stress responses to biotic and abiotic stresses. Such studies can provide new information for the implementation of the most adequate management policies for protecting threaten Mediterranean forests.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Phenotypic plasticity masks range-wide genetic differentiation for vegetative but not reproductive traits in a short-lived plant

Genetic differentiation and phenotypic plasticity jointly shape intraspecific trait variation, but their roles differ among traits. In short-lived plants, reproductive traits may be more genetically determined due to their impact on fitness, whereas vegetative traits may show higher plasticity to buffer short-term perturbations. Combining a multi-treatment greenhouse experiment with observational field data throughout the range of a widespread short-lived herb, Plantago lanceolata, we (1) disentangled genetic and plastic responses of functional traits to a set of environmental drivers and (2) assessed how genetic differentiation and plasticity shape observational trait–environment relationships. Reproductive traits showed distinct genetic differentiation that largely determined observational patterns, but only when correcting traits for differences in biomass. Vegetative traits showed higher plasticity and opposite genetic and plastic responses, masking the genetic component underlying field-observed trait variation. Our study suggests that genetic differentiation may be inferred from observational data only for the traits most closely related to fitness

Phenotypic plasticity masks range-wide genetic differentiation for vegetative but not reproductive traits in a short-lived plant

Genetic differentiation and phenotypic plasticity jointly shape intraspecific trait variation, but their roles differ among traits. In short-lived plants, reproductive traits may be more genetically determined due to their impact on fitness, whereas vegetative traits may show higher plasticity to buffer short-term perturbations. Combining a multi-treatment greenhouse experiment with observational field data throughout the range of a widespread short-lived herb, Plantago lanceolata, we (1) disentangled genetic and plastic responses of functional traits to a set of environmental drivers and (2) assessed how genetic differentiation and plasticity shape observational trait-environment relationships. Reproductive traits showed distinct genetic differentiation that largely determined observational patterns, but only when correcting traits for differences in biomass. Vegetative traits showed higher plasticity and opposite genetic and plastic responses, masking the genetic component underlying field-observed trait variation. Our study suggests that genetic differentiation may be inferred from observational data only for the traits most closely related to fitness

Phenotypic plasticity masks range-wide genetic differentiation for vegetative but not reproductive traits in a short-lived plant

Publication history: Accepted - 19 May 2021; Published - 5 August 2021.Genetic differentiation and phenotypic plasticity jointly shape intraspecific trait variation, but their roles differ among traits. In short-lived plants, reproductive traits may be more genetically determined due to their impact on fitness, whereas vegetative traits may show higher plasticity to buffer short-term perturbations. Combining a multi-treatment greenhouse experiment with observational field data throughout the range of a widespread short-lived herb, Plantago lanceolata, we (1) disentangled genetic and plastic responses of functional traits to a set of environmental drivers and (2) assessed how genetic differentiation and plasticity shape observational trait–environment relationships. Reproductive traits showed distinct genetic differentiation that largely determined observational patterns, but only when correcting traits for differences in biomass. Vegetative traits showed higher plasticity and opposite genetic and plastic responses, masking the genetic component underlying field-observed trait variation. Our study suggests that genetic differentiation may be inferred from observational data only for the traits most closely related to fitness.Eesti Teadusagentuur, Grant/Award Number: PRG609 and PUT1409; Academy of Finland; Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada; Science Foundation Ireland, Grant/Award Number: 15/ERCD/2803; Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities, Grant/Award Number: IJCI-2017- 32039; European Regional Development Fun

Desbroces frente a quemas para restaurar los pastos pirenaicos tras la expansión del matorral

Las actividades antrópicas han modificado la vegetación en los cinturones subalpinos durante mucho tiempo, disminuyendo el ecotono del límite del bosque e influyendo en el paisaje principalmente a través del pastoreo y el fuego. El abandono de estas prácticas tradicionales de uso de la tierra ocurrido durante las últimas décadas y el calentamiento global están contribuyendo en gran medida a la colonización de especies leñosas en pastos subalpinos, causando cambios irreversibles en el funcionamiento de los ecosistemas. Actualmente se están llevando a cabo diferentes estrategias de gestión que requieren el uso de fuego y / o desbroce para prevenir la expansión de arbustos altamente invasores y mejorar el estado de conservación de los ecosistemas de pastizales subhúmedos de alta productividad. Sin embargo, todavía desconocemos cómo las diferentes estrategias de gestión afectan la recuperación de los pastos subalpinos, la cual depende a su vez de la comunidad vegetal involucrada. En este estudio, utilizamos experimentos de campo para evaluar el impacto de los tratamientos de manejo sobre las propiedades del suelo y las respuestas de la vegetación en las comunidades de pastos subalpinos de Bromion erecti colonizados por el arbusto pirófito Echinospartum horridum (Vahl) Rothm. en el sur de los Pirineos. La vegetación fue monitoreada por 5 años en parcelas de E. horridum (dos parcelas por tratamiento) donde la vegetación fue eliminada por fuego prescrito (tratamiento de Quemado) o por desbroce mecánico (tratamiento de Desbroce). Se utilizaron parcelas no perturbadas de E. horridum como control (C-Erizón) para los tratamientos de eliminación de arbustos y se usó una comunidad de pastos Bromion erecti regularmente pastada (C-Grass) como control de pastos subalpinos. El tratamiento de Desbroce de la comunidad de E. horridum fue más eficaz para controlar la colonización de E. horridum que el tratamiento de Quemado y contribuyó en mayor medida a recuperar la vegetación original de pastizales, porque las plántulas de E. horridum tuvieron un peor rendimiento (menores tasas de germinación) y las especies de plantas fueron más similar al pasto original (leguminosas, hierbas no leguminosas y pastos). La cobertura de arbustos y sub-arbustos en las áreas quemadas aumentó más rápido que en las áreas desbrozadas durante los 5 años posteriores al tratamiento, aunque no alcanzó el nivel de C-Erizón. La riqueza de especies y la diversidad aumentaron en comparación con C-Erizón en ambos tratamientos, pero fueron significativamente más bajos que los de C-Grass. La conectividad de la red fue mayor en los pastos bien conservados, es decir, C-Grass, que en cualquier otro tratamiento, principalmente dominado por la asociación negativa planta-planta. Los nutrientes del suelo disminuyeron en sitios quemados 4 años después del tratamiento con fuego y no se observaron diferencias entre los sitios desbrozados y C-Erizón, aunque no alcanzaron los valores de fertilidad del suelo de C-Grass en términos de materia orgánica y relación C/N. Este estudio mostró que el pastoreo favorece la diversidad de plantas y la complejidad de la comunidad en los pastos subalpinos. También demostró que el desbroce es mejor estrategia que la quema para restaurar los pastos tras la invasión de los arbustos porque la quema implica una degradación más profunda del suelo y una recuperación más rápida del arbusto pirófito, E. horridum.Anthropogenic activities have modified vegetation on subalpine belts for a long time, lowering the treeline ecotone and influencing the landscape mainly through grazing and fire. The abandonment of these traditional land use practices during the last decades and global warming are contributing largely to the colonization of woody species in subalpine grasslands, causing irreversible changes in ecosystem functioning. A variety of management strategies requiring the use of fire and/or clear-cutting are carried out to prevent the expansion of highly encroaching shrubs and improve the conservation status of subhumid high-productive grasslands ecosystems. However, it is still poorly understood how different management strategies affect the recovery of subalpine grasslands, which is influenced concurrently by the vegetation community involved. In this study we used field experiments to test the impact of management treatments on soil properties and vegetation responses in subalpine Bromion erecti grassland communities colonized by the pyrophyte shrub Echinospartum horridum (Vahl) Rothm. on the southern Pyrenees. Vegetation was monitored for 5 years in E. horridum plots (two plots per treatment) where the vegetation was removed by prescribed fire (Burnt treatment) or by mechanical removal (Clear-cut treatment). Undisturbed E. horridum plots were used as a control (C-Erizón) for shrub removal treatments and a Bromion erecti grassland community regularly grazed (C-Grass) was used as a control for subalpine grassland. Clear-cut treatment of E. horridum community was more effective to control E. horridum colonization than Burnt treatment and contributed to a higher extent to recover original grassland vegetation, because E. horridum seedling performed worse (lower germination rates) and plant species were more similar to the original grassland (legumes, non-legume forbs, and grasses). Shrubs and sub-shrubs cover in Burnt areas increased faster than in Clear-cut areas during the 5 years following the treatment, although it did not reach the level of C-Erizón. Species richness and diversity increased in comparison with C-Erizón in both treatments, but they were significantly lower than those in the C-Grass. Network connectivity was larger in well preserved grasslands, i.e, C-Grass, than in any other treatments, mainly dominated by negative plant-plant association. Soils nutrients declined in Burnt sites 4 years after the fire treatment and no difference was observed between Clear-cut and C-Erizón sites, although they did not reach the soil fertility values of C-Grass in terms of organic matter and C/N ratio. This study showed that grazing favors plant diversity and community complexity in subalpine grasslands. It also demonstrated that clearing is a better strategy than burning to restore grasslands after shrub encroachment because burning entails deeper soil degradation and faster recovering of the pyrophyte shrub, E. horridum