Evaluation of the potential index model to predict habitat suitability of forest species: the potential distribution of mountain pine (Pinus uncinata) in the Iberian peninsula

Characterization of the suitability or potentiality of a territory for forest tree species is an important source of information for forest planning and managing. In this study, we compared a relatively simple methodology to generate potential habitat distribution areas that has been traditionally used in Spain (the potential index model) with a statistical modelling approach (generalized linear model). We modelled the potential distribution of mountain pine (Pinus uncinata) in the Iberian peninsula as a working example. The potential index model generated a map of habitat suitability according to the values of an index of potentiality, whose distribution has usually divided into four categories based on quartiles (from optimum to low suitability). Considering all values of the index of potentiality as presences of mountain pine resulted in a low to moderate degree of agreement between the potential index model and the generalized linear model according to the kappa coefficient. Using the cut-off value of the index of potentiality that maximized the degree of agreement between both modelling approaches resulted in a substantial similarity between the maps of the predicted distribution of mountain pine. This cut-off value did lie in the upper-third quartile of the potential index distribution (high suitability category), and roughly coincided with the upper 30th percentile. The use of statistical techniques, which have proved to be powerful and versatile for species distribution modelling, is recommended. However, the potential index model, together with the adjustments proposed here, could be a reasonably simple methodology to predict the potential distribution of forest tree species that forest managers should take into account when evaluating forestation and afforestation projects

Definición de áreas potenciales paramétricas de especies forestales. El caso de Pinus uncinata

El interés por los estudios ecológicos de las estaciones forestales de determinadas especies forestales surge en la década de los años sesenta del siglo XX como apoyo para los trabajos de repoblación forestal. Desde entonces los distintos trabajos abordados por el antiguo I.F.I.E., el CIFOR del INIA y el Departamento de Silvopascicultura de la E.T.S.I. de Montes de la U.P.M. han ido dando entidad propia esta línea de trabajo que hoy en día se proyecta sobre otros centros de investigación forestal españoles y sobre otras universidades de nuestro país y de Sudamérica. La utilidad de estos trabajos se ve reflejada en el uso creciente de los resultados de la investigación por los servicios forestales de las distintas regiones españolas, tanto en los proyectos técnicos de repoblación forestal y en los estudios de evaluación de impacto ambiental de las repoblaciones, como en la planificación de la gestión forestal plasmada en los Planes Forestales Regionales. La consecución de uno de los objetivos fundamentales de estos trabajos, la cartografía de las áreas potenciales de expansión de la especie, basado en la definición del hábitat de la misma, se está pudiendo llevar a cabo ahora que se dispone de información geográfica de los parámetros estudiados. Ello implica obtener tantos índices de aptitud como parámetros ecológicos se hayan podido elaborar, los cuales se integran mediante un indicador de potencialidad en un sistema de información geográfico para la representación cartográfica. En concreto para el caso del pino negro, al no disponer de información edáfica de carácter paramétrico la definición del área potencial es fisiográfica y climática, aunque hemos realizado una corrección litológica. La validación de los modelos la hemos realizado con otras fuentes de información, una en relación a la vegetación real y otra por comparación con la propuesta de vegetación potencial fitosociológica

Integración paramétrica de variables ambientales en modelos hidrológicos en la Comunidad Valenciana

En este trabajo, ensayado y aplicado en la Comunidad Valenciana, se proponen métodos de actuación para integrar la información ambiental más relevante en el funcionamiento hídrico de los ecosistemas forestales. Se utiliza un modelo hidrológico basado en el cálculo de balances hídricos del complejo suelo-vegetación que reutiliza sub-modelos de varios autores, aplicándolos a cada unidad elemental del territorio mediante la utilización de herramientas informáticas tipo GIS. Los resultados pueden ser muy relevantes para la gestión forestal, y ambiental en general, del territorio

Definición y cartografía de las áreas potenciales fisiográfico-climáticas de hayedo en España

Definition and mapping of potential physiographic-climatic areas for beech in Spain On this work it is presented the methodology used in mapping the potential physiographic-climatic areas for beech (Fagus sylvatica) in Spain. On the basis of sample data taken from 235 sites of beech, and from 2944 beech stands from National Forest Inventory, a range of ecological parameters, physiographical and climatic, has been established, together with values defining optimal and marginal habitats; a parametric methodology was used, previously contrasted in earlier studies. These results have made possible to define a potentiality indicator for beech (IPot). By integrating all information elaborated in a S.I.G., and using a digital model of the terrain, digital models of potentiality, physiographical and climatic, have been generated for beech in Spain. This work has allowed to obtain the detail cartography of the potential areas for this species

Autoecología paramétrica de los hayedos de Castilla y León

Parametrical autoecology of beechwood stands in Castilla y León (Spain) This work has been carried out applying similar methodologies to former parametric autoecological studies on Fagus sylvatica stands in other Spanish regions. The beechwood territory of Castilla y León (Spain) has been stratified in order to select 37 representative parcels for sampling. Several physiographic, climatic, edaphic and forestry parameters have been elaborated from the sampling data. The parameter analysis has allowed finding out the parametric values that define the central and marginal habitats for beechwood stands in Castilla y León. The multivariable statistical analysis has enabled us to build predictive models for forestry parameters in relation to the most significant environmental parameters. The results are an important basis to establish the ecological aptitude of a territory with a view to establishing stable Fagus sylvatica stands in Castilla y León

Autoecología de los castañares de Castilla (España)

En el presente trabajo se han establecido los valores de los hábitats centrales y marginales de la fisiografía, edafología y climatología de las masas de Castanea sativa Miller en las comunidades autónomas de Castilla y León, Castilla-La Mancha y Madrid. Se ha podido comprobar al respecto que los castañares se suelen encontrar entre los 620 y los 1.100 m de altitud, presentan una amplia variación en su régimen pluviométrico, no así en el termométrico. Los suelos de los castañares estudiados son fundamentalmente Cambisoles, Luvisoles y Umbrisoles, generalmente fuertemente ácidos, francos o franco-arenosos y con baja relación C/N. También se establecen los criterios para interpretar los rangos de las hábitats marginales respecto de los centrales a fin de poder realizar una valoración del riesgo de efectuar la implantación de esta especie en un terreno del ámbito estudiado. El mayor riesgo se encontraría en terrenos cuyos parámetros de precipitaciones otoñales fueran inferiores a 220 mm, tierra fina inferior a 16,7 %, limo menor de 20,4 %, capacidad de retención de agua inferior a 38 mm, materia orgáncia superficial menor del 2,1 %, oscilación térmica mayor de 18,5 �C y permeabilidad superior a 4,75. El parámetro selvícola que mejor describe las características dasonómicas del conjunto de los castañares castellanos en relación con los parámetros evaluadores del biotopo es el índice de Hart por número de cepas, el cual puede ser estimado con bastante aproximación en función de la pendiente del terreno, la precipitación de invierno, la suma de superávit y la permeabilidad del suelo

Hábitat edáfico de los castañares de Galicia (España)

In this paper we have carried out the edafic characterization of the biotopes where the Castanea sativa Miller stands are located in Galicia. From the data of 22 sample sites we have established the optimum and marginal parametric values which define the soils on which this species can be found in Galicia. It has been proved that the main Galician chestnut stands are located on soils built from metamorphic rocks, mostly showing sandy-loam textures. Likewise, those soils have been classified according to FAO and proved to be mainly Cambisols. There stands out that, although these soils have a scarce or moderate soil water holding capacity, their physiological drought is considerably reduced. It is also remarkable that these soils show basically moder humus form

Autoecología de los castañares andaluces

Este trabajo presenta una caracterización paramétrica de los biotopos ocupados en la actualidad por formaciones de Castanea sativa Miller en la Comunidad Autónoma de Andalucía. A tal fin, se han evaluado un total de 23 localizaciones mediante la elaboración de 34 parámetros del biotopo de trascendencia fito-ecológica, junto con 7 más que caracterizan selvícolamente los castañares inventariados. La interpretación de esta información ha permitido la determinación de los hábitat fisioclimático y edáfico, central y marginal, del castaño en la región andaluza, así como la caracterización de la actual situación selvícola de sus masas. Los castañares andaluces presentan una elevada heterogeneidad tanto en los biotopos en los que se asientan como en el uso y manejo a los que se ven sometidos. El rango altitudinal de variación es superior a 1.000 m, si bien esto no se traduce en una heterogeneidad térmica –la temperatura media anual oscila ligeramente sobre los 15 C–. Con una precipitación media anual próxima a 900 mm, las condiciones de aridez estival son patentes, extendiéndose en todas las localizaciones estudiadas a lo largo de más de tres meses. Los suelos, mayoritariamente Cambisoles y Luvisoles, presentan reacción moderadamente ácida, con una composición textural variada que deriva en comportamientos físicos y edafoclimáticos muy dispares. El diferente uso y estado de conservación de los castañares analizados lleva a una elevada heterogeneidad selvícola y dasométrica. Las mejores masas aparecen en Aracena (Huelva), mientras que, en el otro extremo, presentan clara recesión las masas ubicadas en el entorno de Sierra Nevada (Granada)

Autoecología de los hayedos catalanes

Este estudio está basado en el muestreo de campo y posterior análisis de 24 parcelas de hayedo seleccionadas mediante una estratificación de su área de distribución basada en la clasificación CLATERES de la Ecorregión Catalano-Aragonesa. En cada parcela se han evaluado 3 parámetros fisiográficos, 15 climáticos y 18 edáficos, a partir de los cuales se han establecido sus valores paramétricos centrales y marginales que permiten definir los hábitats fisiográfico, climático y edáfico de las masas de Fagus sylvatica L. en Cataluña. Los hayedos catalanes se presentan sobre substratos litológicos muy diversos (plutonitas, vulcanitas, metamorfitas y sedimentitas, tanto ácidas como básicas), con texturas predominantes francas, franco-arenosas o franco-limosas. Los suelos, según FAO, son mayoritariamente cambisoles. A pesar de que la capacidad de retención de agua de sus suelos es escasa, la sequía fisiológica es reducida. Los humus predominantemente pertenecen a los tipos mull forestal y mull cálcico. Además, se presentan una serie de parámetros selvícolas ( Densidad de pies y densidad de chirpiales, Area basimétrica, Altura Total dominante, Índices de Hart-Becking, Índice de Calidad de Estación y Edad de la masa) que al correlacionarlos con los ecológicos nos ha permitido comprobar que los mejores hayedos se encuentran en las localizaciones más térmicas, en las que incluso se podría producir sequía fisiológica si no fuera por que existen suficientes precipitaciones estivales

Autoecología de los hayedos de La Rioja

Este trabajo se ha basado en el muestreo de 21 parcelas de hayedo, dentro del ámbito territorial de esta especie en La Rioja. En cada parcela se han determinado 36 parámetros de naturaleza fisiológica, climática y edáfica. A partir de los mismos, ha sido posible establecer los valores paramétricos centrales y marginales que determinan el hábitat de la especie. Así, se ha encontrado que el haya, en esta Comunidad, vive aproximadamente entre los 850 y 1650 m de altitud, en localizaciones de umbría, con precipitaciones anuales comprendidas entre 600 y 1300 mm, relativamente homogéneas a los largo del año. Los substratos litológicos predominantes son silíceos (pizarras, esquistos, areniscas y cuarcitas). Los suelos son Cambisoles y Luvisoles, según el sistema de clasificación de FAO, con una elevada pedregosidad y escasa capacidad de retención de agua, pero, debido al buen reparto de las lluvias, apenas presentan sequía fisiológica. Asimismo, se han evaluado una serie de parámetros selvícolas que, al correlacionarlos con los parámetros ecológicos, permiten inferir que las mejores calidades de hayedo vegetan en estaciones próximas a los 1000 m de cota, y con precipitaciones estivales en torno a los 150 mm; con espesuras y áreas basimétricas crecientes a medida que aumenta el contenido de arcilla y la capacidad retentiva de agua de los suelo