Efectos de la gestión selvícola pasada y presente sobre la diversidad genética actual y futura de Quercus pyrenaica Willd. en Sierra Nevada

Quercus pyrenaica Willd. es un roble mediterráneo-occidental, ampliamente distribuido en la península ibérica que presenta una extraordinaria capacidad de rebrote, especialmente de raíz. Tradicionalmente ha sido aprovechado para leñas en monte bajo y, menos frecuentemente, adehesado para el uso ganadero. El abandono de la gestión tradicional mayoritaria ha puesto de manifiesto el estado de degradación de sus masas (falta de crecimiento, puntisecado, ausencia de fructificación), que de forma teórica se había atribuido al agotamiento de las cepas y a la falta de diversidad genética. Sin embargo, el análisis reciente mediante marcadores moleculares microsatélites de numerosos rebollares, incluidos los que aquí se presentan, permite descartar la supuesta falta de variabilidad genética. No obstante, la falta de concordancia entre la estructuras forestales de montes bajos y adehesados y el origen asexual o sexual de sus pies, junto a la heterogeneidad en el tamaño y composición de las cepas dificulta la interpretación de la estructura clonal actual en cada monte. Este trabajo, en el que se evalúa el estado de conservación de los recursos genéticos de Q. pyrenaica en uno de los territorios más intensamente aprovechados por el hombre a lo largo de la historia, ilustra la importante resiliencia que presenta la especie frente al manejo tradicional en monte bajo. Mediante el estudio de tres rodales localizados en el mismo robledal en el Parque Nacional de Sierra Nevada, se analiza el efecto de la gestión pasada (en monte bajo y adehesado) y presente (en un rodal de monte bajo resalveado) sobre la diversidad genética y la estructura clonal de la especie. Además, se evalúa la evolución futura de la diversidad genética a través del análisis del regenerado en los tres rodales en función del manejo selvícola que han experimentado. A pesar de que los montes bajos presentan mayores niveles de diversidad genética para la cohorte adulta, el origen asexual de la cohorte juvenil podría limitar la evolución de la diversidad genética en el futuro. Por el contrario, en el monte adehesado, la regeneración mayoritari

El efecto de los ungulados silvestres sobre la supervivencia de las plántulas de Quercus pyrenaica: Importancia del matorral no apetecido

Este estudio analiza la supervivencia de las plántulas de rebollo (Quercus pyrenaica) en el Parque Nacional de Cabañeros donde existe una alta densidad de ungulados (ciervos y jabalíes fundamentalmente). Nuestra hipótesis es que la preferencia de los fitófagos ramoneadores por ciertas especies de matorral puede modificar la probabilidad de que una plántula de roble que crece junto al matorral sea dañada. Para ello se plantaron 300 plántulas bajo tres microhábitats: a) bajo matorral no apetecido por cérvidos; b) bajo matorral apetecido y preferido por cérvidos y c) en zonas sin cobertura de matorral. Los resultados del seguimiento de las plántulas desde la primavera (marzo) hasta el otoño (octubre) de 2011 indican que sólo un 19,6% de las plántulas sobrevivieron todo el periodo vegetativo. Un 48,8% de las plántulas sobrevivieron hasta junio, siendo el jabalí el principal responsable de la mortalidad de plántulas durante los primeros meses (marzo y abril), provocando el 83,6% de las muertes. En general, sobrevivieron más plántulas bajo cobertura de matorral (28% de supervivencia) que en claro (3%). Las plántulas bajo matorral apetecido por cérvidos presentaron el menor porcentaje de ataque por jabalí (21%), que sin embargo sufrieron un mayor ataque por cérvidos (51%). Los resultados obtenidos pueden ser de una indudable aplicación para la gestión y conservación de los rebollares y otras formaciones de Quercus sometidas a superpoblación de ungulados

Xylem and soil CO2 fluxes in a Quercus pyrenaica Willd. coppice: Root respiration increases with clonal size

Xylem and soil CO2 fluxes in coppiced oak forests increase with clonal size suggesting larger expenditures of energy for root respiration. An imbalance between root demand and shoot production of carbohydrates may contribute to the degradation of abandoned coppices

El Hayedo de Montejo, mucho más que hayas

El Hayedo de Montejo, uno de los bosques más emblemáticos de la Comunidad de Madrid, es también uno de los mejor conocidos y más estudiados gracias a un convenio de colaboración entre la Comunidad de Madrid y la Escuela de Montes de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM). Seguimiento del clima, inventarios forestales, estudios genéticos o ecofisiológicos y procesos de dispersión son algunos de los trabajos que vienen desarrollándose desde hace más de 17 años. Gracias a ellos descubrimos que El Hayedo de Montejo es mucho más que un bosque de hayas

Emisión de CO2 de troncos de varias especies arbóreas

La respiración del tronco es un proceso complejo; su regulación e implicaciones ecológicas están relativamente poco estudiadas. En este trabajo se ha cuantificado la velocidad de emisión de dióxido de carbono (CO2) de los troncos de seis especies forestales al final de otoño, seleccionando individuos dominantes y suprimidos para su comparación. Considerando la velocidad de emisión de CO 2 como un indicador aproximado de la respiración de mantenimiento, los resultados sugieren que los troncos de los árboles dominantes respiran más que los dominados porque tienen más cantidad de células vivas en la madera y la corteza interna o floema. Las especies difieren también en sus tasas de respiración. El melojo (Quercus pyre- naica) es la especie cuyo tronco emite más CO2 (0,75 μmol CO 2 m-2 s-1) debido a que su madera tiene una elevada proporción de tejido vivo: parénquima radial y axial que le sirve de almacén de sustancias de reserva y nitrógeno, y que favorece su profusa capacidad de rebrote. Las hayas ( Fagus sylvatica) y los serbales (Sorbus aucuparia) emiten menos CO2: 0,28 y 0,22 μmol CO2 m-2 s-1, respectivamente. En el caso del haya la razón es la escasa actividad metabólica de sus células vivas, mientras que en el caso del serbal, la principal razón es la escasez de células vivas en la madera. Estos resultados ponen de manifiesto la relación de la respiración del tronco con ciertas características ecológicas específicas, como la capacidad de rebrotar o la tolerancia a la sombra y la sequía

Quercus pyrenaica coppices II : Degradation takes roots on its historical management

Physiological performance of Quercus pyrenaica in relation to clonal structure and traditional us

Vegetation and fire dynamics during the last 4000 years in the Cabañeros National Park (central Spain)

The Holocene vegetation dynamics of low- and mid-altitude areas of inland Iberia remain largely unknown, masking possible legacy effects of past land-use on current and future ecosystem trajectories. Here we present a 4000-year long palaeoecological record (pollen, spores, microscopic charcoal) from a mire located in the Cabañeros National Park (Toledo Mountains, central Spain), a region with key conservation challenges due to ongoing land-use changes. We reconstruct late Holocene vegetation history and assess the extent to which climate, land-use and disturbances played a role in the observed changes. Our results show that oak (Quercus) woodlands have been the main forested community of the Toledo Mountains over millennia, with deciduous Quercus pyrenaica and Quercus faginea more abundant than evergreen Quercus ilex and Quercus suber, particularly on the humid soils of the valley bottoms. Deciduous oak woodlands spread during drier periods replacing hygrophilous communities (Betula, Salix, hygrophilous Ericaceae) on the edges of the mire, and could cope with fire disturbance variability under dry conditions (e.g. ca. 3800–3000–1850–1050 BC- and 1300–100 cal BP–AD 650–1850-) as suggested by regional palaeoclimatic reconstructions. Pollen and coprophilous fungi data suggest that enhanced fire occurrence at ca. 1300–100 cal BP (AD 650–1850) was due to deliberate burning by local people to promote pastoral and arable farming at the expense of woodlands/shrublands under dry conditions. While historical archives date the onset of strong human impact on the vegetation of Cabañeros to the period at and after the Ecclesiastical Confiscation (ca. 150–100 cal BP, AD 1800–1850), our palaeoecological data reveal that land-use was already intense during the Arab period (ca. 1250–900 cal BP, AD 700–1050) and particularly marked during the subsequent City of Toledo's rule (ca. 700–150 cal BP, AD 1250–1800). Finally, we hypothesize that persistent groundwater discharge allowed the mires of the Toledo Mountains to act as interglacial hydrologic microrefugia for some hygrophilous woody plants (Betula, Myrica gale, Erica tetralix) during pronounced dry spells over the past millennia

Clonal Diversity and Fine-Scale Genetic Structure of a Keystone Species: Ilex aquifolium

Resprouting species, such as English holly (Ilex aquifolium L.), can be severely affected by long-lasting forest management. In the present study, the clonal and fine-scale spatial genetic structure (FSGS) of English holly are evaluated in a sub-Mediterranean mixed forest of Central Spain, where this species was subjected to different and intense human interventions for centuries, including coppicing in dense structures and in open woody pastures. Using seven microsatellite loci, we assessed the contribution of clonal and sexual reproduction to the diversity of holly in both areas and the fine-scale genetic structure was evaluated. For the dense coppiced area, the results showed high clonal diversity derived mainly from stem resprouting. Stems were separated an average of 3 m and up to 10 m, and dense aggregations of stems sometimes included various genotypes. The results also showed recent seed recruitment leading to small unique and isolated genotypes. Furthermore, FSGS was detected at close distances as being stronger in the coppiced area than in the open woody pasture area, especially for individuals of greater diameter at breast height. The results obtained suggest that current management strategies are not negatively affecting the genetic diversity of this species

El efeto de los ungulados silvestres sobre la supervivencia de las plántuas de Quercus pyrenaica: importancia del matorral no apetecido

Este estudio analiza la supervivencia de las plántulas de rebollo (Quercus pyrenaica) en el Parque Nacional de Cabañeros donde existe una alta densidad de ungulados (ciervos y jabalíes fundamentalmente). Nuestra hipótesis es que la preferencia de los fitófagos ramoneadores por ciertas especies de matorral puede modificar la probabilidad de que una plántula de roble que crece junto al matorral sea dañada. Para ello se plantaron 300 plántulas bajo tres microhábitats: a) bajo matorral no apetecido por cérvidos; b) bajo matorral apetecido y preferido por cérvidos y c) en zonas sin cobertura de matorral. Los resultados del seguimiento de las plántulas desde la primavera (marzo) hasta el otoño (octubre) de 2011 indican que sólo un 19,6% de las plántulas sobrevivieron todo el periodo vegetativo. Un 48,8% de las plántulas sobrevivieron hasta junio, siendo el jabalí el principal responsable de la mortalidad de plántulas durante los primeros meses (marzo y abril), provocando el 83,6% de las muertes. En general, sobrevivieron más plántulas bajo cobertura de matorral (28% de supervivencia) que en claro (3%). Las plántulas bajo matorral apetecido por cérvidos presentaron el menor porcentaje de ataque por jabalí (21%), que sin embargo sufrieron un mayor ataque por cérvidos (51%). Los resultados obtenidos pueden ser de una indudable aplicación para la gestión y conservación de los rebollares y otras formaciones de Quercus sometidas a superpoblación de ungulados

Respiratory costs of woody tissues in a Quercus pyrenaica coppice

Long-term coppicing leads to the development of massive root systems. A disproportionate carbon investment in root maintenance has been pointed as a cause of the widespread decline of abandoned coppices. We aimed at assessing how coppicing has influenced root and shoot development and related carbon loss ascribed to maintenance of woody tissues in Quercus pyrenaica. For this goal, results from published studies on root dynamics, woody biomass and respired CO2 fluxes in an abandoned Q. pyrenaica coppice were integrated and extended to quantify overall respiratory expenditures of above- and below-ground woody organs. Internal and external CO2 fluxes together with soil CO2 efflux were monitored in eight stems from one clone across a growing season. Stems and roots were later harvested to quantify the functional biomass and scale up root and stem respiration (R-R and R-S, respectively) to the clone and stand levels. Below- and above-ground biomass was roughly equal. However, the root-to-shoot ratio of respiration (R-R/R-S) was generally below one. Relatively higher R-S suggests enhanced metabolic activity aboveground during the growing season, and highlights an unexpected but substantial contribution of R-S to respiratory carbon losses. Moreover, soil and stem CO2 efflux to the atmosphere in Q. pyrenaica fell in the upper range of reported rates for various forest stands distributed worldwide. We conclude that both R-S and R-R represent an important carbon sink in this Q. pyrenaica abandoned coppice. Comparatively high energetic costs in maintaining multiple stems per tree and centennial root systems might constrain aboveground performance and contribute to coppice stagnation