Preface : Assessment of physical habitat characteristics in rivers, implications for river ecology and management

Physical habitat characteristics are an extremely important factors determining the structure and composition of fluvial biological communities and fluvial ecosystem functioning. Existing methods for characterising the physical realm of river habitats are increasingly important, not only for monitoring river ecosystem health and the success of river restoration projects but also for increasing the understanding of river ecosystem functioning and improving the efficiency of management actions. However, there is no scientific consensus on which methods to use for long-term monitoring and which river features to monitor because many fundamental questions relating hydrological, geomorphological and biological characteristics remain unanswered and because river habitats are monitored to cover a wide variety of objectives. Several initiatives worldwide have demonstrated the importance of analysing and discussing the application of different methods to assess river habitat characteristics for different objectives. It would be interesting to achieve a common approach for river habitat characterization for different objectives, especially for mid- to long- term monitoring programs and different river management issues (e.g., monitoring river restoration projects).More elusive but no less important is the contribution of these methods to understanding the interactions between river habitat architecture and river functioning. In this regard, the Physical Habitat Assessment Methods in Rivers (PHAM) seminar was organised in Santander, northern Spain, in November 2009 to review current practices on river habitat assessment. The contributions presented in that seminar and some later contributions form the basis of this special volume. These papers identify the main factors creating and maintaining river habitats, review physical habitat assessment methods and propose improvements and adaptations, apply different methods in distinctive geographical areas and characterise river habitats for estimating habitat availability of different fish species.Las características físicas del hábitat son un factor extremadamente importante que determina la estructura y composición de las comunidades biológicas fluviales y también juegan un papel importante en la determinación del funcionamiento del ecosistema fluvial. Los métodos actuales que caracterizan la realidad física de los hábitats fluviales son cada vez más importantes, no sólo para monitorear la salud del ecosistema fluvial y el éxito de los proyectos de restauración, sino también para aumentar la comprensión del funcionamiento del ecosistema fluvial y la mejora en la eficiencia de las acciones de gestión. Sin embargo, el consenso científico sobre qué métodos utilizar y que características del río monitorizar a medio y largo plazo est'a lejos de ser alcanzado, debido a que muchas cuestiones fundamentales que relacionan las características hidrológicas, geomorfológicas y biológicas siguen sin respuesta y porque los hábitats fluviales se monitorean para cubrir una amplia variedad de objetivos. Diferentes iniciativas en todo el mundo han mostrado la importancia de analizar y discutir la aplicación de diferentes m'etodos para evaluar las características del hábitat del río para diferentes objetivos. A este respecto, sería interesante poder lograr un enfoque común para la caracterización del hábitat del río con relación a diferentes objetivos,especialmente en lo referente a programas de vigilancia a medio y largo plazo y a diferentes problemas de gestión fluvial (por ejemplo, monitorización de proyectos de restauración fluvial). Más difícil de alcanzar, pero no menos importante es la necesidad de comprender las interacciones entre la arquitectura y el funcionamiento del hábitat fluvial del río. En este sentido, el seminario Physical Habitat Assessment Methods in Rivers (PHAM) fue organizado en Santander, norte de España, en noviembre de 2009, para examinar las prácticas actuales en la evaluación del hábitat fluvial. Las contribuciones presentadas en el seminario y algunos trabajos posteriores forman la base de este volumen especial. Los trabajos incluidos aquí, identifican los principales factores en la creación y mantenimiento de los hábitats fluviales, revisan los métodos de evaluación del hábitat físico y proponen mejoras y adaptaciones, presentan aplicaciones en diferentes áreas geográficas y comparan los resultados y caracterizan el hábitat fluvial para estimar la disponibilidad de hábitat de diferentes especies de peces

Natural flow regime, degree of alteration and environmental ows in the Mula stream (Segura River basin, SE Spain)

Natural ftow regime, degree of alteration and environmental ftows in the Mula stream (Segura River basin, SE Spain) The Mula stream, a tributary located in the southern part of the Segura River basin, possesses habitats and species of Euro­pean interest for which it has been declared Special Area of Conservation (SAC) within the Natura 2000 network. However, strong agricultural pressures on the superficial and groundwater resources of the Mula stream are threatening its ecological state. A characterisation of the natural flow regime of the stream and its main tributaries was carried out to design environ­mental flow regimes (EFRs) and make the conservation of the ecosystem compatible with agricultural requirements. Natural hydrographs, based on daily data corresponding to pre-dam periods, showed a high inter- and intra-annual variability typical of Mediterranean streams, with high flows in autumn and spring and low flows in summer. After the construction of the La Cierva reservoir in the Mula stream, the flow regime has been progressively altered in parallel with the expansion of irrigated agriculture in the watershed. The current regime shows a significant reduction in the magnitude of flows and a reversal of the seasonal pattero, with droughts during winter instead of summer months becoming more frequent and long-Iasting. Different EFRs are presented for three conservation scenarios of natural flow regimes in wet, average and dry years. Once the environmental flows were subtracted from the natural ones, the available water resources for agriculture were clearly insufficient in al! studied scenarios, which poses problems for the implementation of such environmental flows in this basin.El Río Mula, un afluente localizado en la parte meridional de la cuenca del Río Segura, posee una elevada riqueza de hábitats de interés comunitario por los que ha sido declarado UC dentro de la Red Natura 2000. Sin embargo, la fuerte presión agrícola sobre sus recursos superficiales y subterráneos amenaza su estado ecológico. En este estudio se ha llevado a cabo una caracterización del régimen natural de caudales del río y sus principales afluentes con el fin de diseñar Regímenes Ambientales de Caudales (RACs) y hacer la conservación del ecosistemafluvial compatible con las demandas agrícolas. Los hidrogramas naturales, obtenidos a partir de registros diarios de aforos correspondientes a periodos previos a la construcción de embalses, mostraron una alta variabilidad inter e intranual típica de los ríos mediterráneos, con altos caudales en otoño y primavera y bajos en verano. Tras la construcción del embalse de La Cierva en el Río Mula el régimen de caudales ha sido alterado progresivamente en paralelo a la expansión de la agricultura de regadío en la cuenca. El régimen actual muestra una reducción significativa en la magnitud de los caudales y una inversión del patrón estacional, es decir, sequías en invierno en lugar de en verano y cada vez más frecuentes y duraderas. Se presentan los diferentes RACs estimados para tres escenarios de conservación de los regímenes naturales de caudal, tanto para años húmedos como para medios y secos. En todos los escenarios estudiados, los recursos hídricos disponibles para la agricultura, previa detracción de los caudales ambientales, son claramente insuficientes, lo que dificulta la implementación de dichos caudales ambientales en esta cuenca

Modelos de Idoneidad de Microhábitat para el estudio del Régimen Ecológico de Caudales

En este artículo se presentan las características básicas de los modelos de idoneidad de microhábitat (o hábitat suitability models, HSM), y como se obtienen. Estos modelos, frecuentemente en forma de curvas, son una parte fundamental y tienen gran incidencia en los resultados de los estudios de caudales ecológicos. Se revisan los enfoques de trabajo de campo, metodos, y formatos. Tambien se habla de información disponible en España y quienes la han desarrollado (bibliografía).Martínez Capel, F. (2011). Modelos de Idoneidad de Microhábitat para el estudio del Régimen Ecológico de Caudales. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/1364

Shifts in the suitable habitat available for brown trout (Salmo trutta L.) under short-term climate change scenarios

The impact of climate change on the habitat suitability for large brown trout (Salmo trutta L.) was studied in a segment of the Cabriel River (Iberian Peninsula). The future flow and water temperature patterns were simulated at a daily time step with M5 models' trees (NSE of 0.78 and 0.97 respectively) for two short-term scenarios (2011 2040) under the representative concentration pathways (RCP 4.5 and 8.5). An ensemble of five strongly regularized machine learning techniques (generalized additive models, multilayer perceptron ensembles, random forests, support vector machines and fuzzy rule base systems) was used to model the microhabitat suitability (depth, velocity and substrate) during summertime and to evaluate several flows simulated with River2D©. The simulated flow rate and water temperature were combined with the microhabitat assessment to infer bivariate habitat duration curves (BHDCs) under historical conditions and climate change scenarios using either the weighted usable area (WUA) or the Boolean-based suitable area (SA). The forecasts for both scenarios jointly predicted a significant reduction in the flow rate and an increase in water temperature (mean rate of change of ca. −25% and +4% respectively). The five techniques converged on the modelled suitability and habitat preferences; large brown trout selected relatively high flow velocity, large depth and coarse substrate. However, the model developed with support vector machines presented a significantly trimmed output range (max.: 0.38), and thus its predictions were banned from the WUA-based analyses. The BHDCs based on the WUA and the SA broadly matched, indicating an increase in the number of days with less suitable habitat available (WUA and SA) and/or with higher water temperature (trout will endure impoverished environmental conditions ca. 82% of the days). Finally, our results suggested the potential extirpation of the species from the study site during short time spans.The study has been partially funded by the IMPADAPT project (CGL2013-48424-C2-1-R) - Spanish MINECO (Ministerio de Economia y Competitividad) - and FEDER funds and by the Confederacion Hidrografica del Jucar (Spanish Ministry of Agriculture, Food and Environment). We are grateful to the colleagues who worked in the field and in the preliminary data analyses, especially Juan Diego Alcaraz-Henandez, David Argibay, Aina Hernandez and Marta Bargay. Thanks to Matthew J. Cashman for the academic review of English. Finally, the authors would also to thank the Direccion General del Agua and INFRAECO for the cession of the trout data. The authors thank AEMET and UC by the data provided for this work (dataset Spain02).Muñoz Mas, R.; López Nicolás, AF.; Martinez-Capel, F.; Pulido-Velazquez, M. (2016). Shifts in the suitable habitat available for brown trout (Salmo trutta L.) under short-term climate change scenarios. Science of the Total Environment. 544:686-700. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.11.14768670054

Análisis comparativo de teorías para rotores en vuelo axial ascendente

En el estudio de las actuaciones de rotores en vuelo axial son muchas las teorías utilizadas para modelar el comportamiento de estos. Así, el presente trabajo se enfoca en el estudio del vuelo axial ascensional de un rotor de helicóptero, considerando diversas teorías que van desde las más sencillas a las más complejas. El desarrollo de las teorías se realizará de forma incremental en complejidad, comenzando con teorías muy básicas las cuales permiten comprender ideas generales del comportamiento del rotor. Estas teorías serán cruciales para etapas iniciales del desarrollo de un proyecto de diseño, donde únicamente valores rápidos y estimados son requeridos. A medida que se avanza en el desarrollo, se introducirán teorías más complejas, las cuales permiten un modelado local del problema, modelando fenomenología compleja y permitiendo valores de las variables de interés mucho más cercanos a los esperados en la realidad. Estos valores son necesarios cuando la precisión toma mayor importancia, especialmente en etapas más avanzadas del proceso de diseño. El aspecto clave de todo este desarrollo reside en la comparativa de las diferentes teorías a estudiar, identificando puntos fuertes y débiles de cada una de ellas, regímenes de aplicación, etc. De esta forma, dada la necesidad de realizar un dimensionado de un rotor en una situación particular, se tengan las herramientas necesarias para poder saber qué metodología ofrece mejores resultados, en precisión y tiempo de cálculo. Finalmente, se pretende realizar un estudio de detalle de la distribución de fuerzas generadas en las palas del rotor con la teoría más avanzada a modelar, donde podrán identificarse las zonas de mayor carga aerodinámica, así como la distribución de velocidades en el rotor de forma local.In the study of rotor performances in axial flight, there are many theories used to model their behavior. Thus, this work focuses on the study of the ascending axial flight of a helicopter rotor, considering various theories ranging from the simplest to the most complex. The development of these theories will be carried out incrementally in complexity, starting with very basic theories that allow for a general understanding of rotor behavior. These theories will be crucial for the initial stages of design projects, where only quick and estimated values are required. As the development progresses, more complex theories will be introduced, allowing for local modeling of the problem, and capturing intricate phenomena, thereby providing values of variables of interest much closer to real-world expectations. These values are necessary when precision becomes more critical, especially in later stages of the design process. The key aspect of this entire development lies in the comparison of the different theories under study, identifying their strengths, weaknesses, applicable regimes, etc. Thus, when sizing a rotor for a specific situation, one will have the necessary tools to determine which methodology offers better results in terms of accuracy and calculation time. Eventually, a detailed study of the distribution of forces generated on the rotor blades will be conducted using the most advanced theory to be modeled. This study will help identify areas of higher aerodynamic load and the local distribution of velocities in the rotor.Universidad de Sevilla. Máster en Ingeniería Aeronáutic

Aproximación al estudio de procedencia y tecnología de fabricación de las cerámicas campaniformes del yacimiento de la edad del cobre de los millares

En este trabajo se lleva a cabo el estudio analítico mediante Espectrometría de Masas, Difracción de Rayos-X y Microscopio Estereoscópico de un conjunto de vasijas cerámicas de estilo campaniforme procedentes del yacimiento de la Edad del Cobre de Los Millares. El análisis químico se ha centrado en el estudio de los elementos denominados tierras raras que constituyen un indicador exce lente del origen de los materiales. El estudio mineralógico así como la observa ción óptica han aportado información sobre procesos tecnológicos de manufacturación

Estalmat: una experiencia con cerillas

En este trabajo mostramos los resultados de una experiencia llevada a cabo en el campo de la resolución de problemas. Se presentan las diversas estrategias seguidas, planes empleados, así como distintas extensiones de los problemas propuestos. También queremos significar la relevancia de la resolución de problemas dentro del currículo matemático no universitario

Revisiting probabilistic neural networks: a comparative study with support vector machines and the microhabitat suitability for the Eastern Iberian chub (Squalius valentinus)

[EN] Probabilistic Neural Networks (PNNs) and Support Vector Machines (SVMs) are flexible classification techniques suited to render trustworthy species distribution and habitat suitability models. Although several alternatives to improve PNNs¿ reliability and performance and/or to reduce computational costs exist, PNNs are currently not well recognised as SVMs because the SVMs were compared with standard PNNs. To rule out this idea, the microhabitat suitability for the Eastern Iberian chub (Squalius valentinus Doadrio & Carmona, 2006) was modelled with SVMs and four types of PNNs (homoscedastic, heteroscedastic, cluster and enhanced PNNs); all of them optimised with differential evolution. The fitness function and several performance criteria (correctly classified instances, true skill statistic, specificity and sensitivity) and partial dependence plots were used to assess respectively the performance and reliability of each habitat suitability model. Heteroscedastic and enhanced PNNs achieved the highest performance in every index but specificity. However, these two PNNs rendered ecologically unreliable partial dependence plots. Conversely, homoscedastic and cluster PNNs rendered ecologically reliable partial dependence plots. Thus, Eastern Iberian chub proved to be a eurytopic species, presenting the highest suitability in microhabitats with cover present, low flow velocity (approx. 0.3 m/s), intermediate depth (approx. 0.6 m) and fine gravel (64¿256 mm). PNNs outperformed SVMs; thus, based on the results of the cluster PNN, which also showed high values of the performance criteria, we would advocate a combination of approaches (e.g., cluster & heteroscedastic or cluster & enhanced PNNs) to balance the trade-off between accuracy and reliability of habitat suitability models.The study has been partially funded by the national Research project IMPADAPT (CGL2013-48424-C2-1-R) with MINECO (Spanish Ministry of Economy) and Feder funds and by the Confederacion Hidrografica del Near (Spanish Ministry of Agriculture and Fisheries, Food and Environment). This study was also supported in part by the University Research Administration Center of the Tokyo University of Agriculture and Technology. Thanks to Maria Jose Felipe for reviewing the mathematical notation and to the two anonymous reviewers who helped to improve the manuscript.Muñoz Mas, R.; Fukuda, S.; Portolés, J.; Martinez-Capel, F. (2018). Revisiting probabilistic neural networks: a comparative study with support vector machines and the microhabitat suitability for the Eastern Iberian chub (Squalius valentinus). Ecological Informatics. 43:24-37. https://doi.org/10.1016/J.ECOINF.2017.10.008S24374

Length weight relationships of two endemic fish species in the Júcar River Basin, Iberian Peninsula

This study provides length-weight relationship (LWRs) information for two fish species (family Cyprinidae) in two headwater streams of the Júcar River Basin (Eastern Iberian Peninsula). Both species are endemic to the Iberian Peninsula and have no previous LWR estimates.This study was partially funded by the Conselleria d'Infraestructures, Territori y Medi Ambient of the Generalitat Valenciana. The authors would like to thank the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness for its financial support through the project SCARCE (Consolider-Ingenio 2010 CSD2009-00065).Alcaraz-Hernández, JD.; Martinez-Capel, F.; Olaya Marín, EJ. (2015). Length weight relationships of two endemic fish species in the Júcar River Basin, Iberian Peninsula. Journal of Applied Ichthyology. 31(1):246-247. https://doi.org/10.1111/jai.12625246247311Clavero, M., Blanco-Garrido, F., & Prenda, J. (2004). Fish fauna in Iberian Mediterranean river basins: biodiversity, introduced species and damming impacts. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems, 14(6), 575-585. doi:10.1002/aqc.636Elvira, B., & Almodovar, A. (2001). Freshwater fish introductions in Spain: facts and figures at the beginning of the 21st century. Journal of Fish Biology, 59(sa), 323-331. doi:10.1111/j.1095-8649.2001.tb01393.xFroese, R. (2006). Cube law, condition factor and weight-length relationships: history, meta-analysis and recommendations. Journal of Applied Ichthyology, 22(4), 241-253. doi:10.1111/j.1439-0426.2006.00805.xGarcía-Berthou, E., Alcaraz, C., Pou-Rovira, Q., Zamora, L., Coenders, G., & Feo, C. (2005). Introduction pathways and establishment rates of invasive aquatic species in Europe. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 62(2), 453-463. doi:10.1139/f05-01

Caracterización del régimen natural de caudales del río Moratalla (Murcia, España) y sus implicaciones en la gestión del agua

El río Moratalla, localizado en el noroeste de la Región de Murcia (España), cuenta con unos valores naturales que le han conferido un peso importante en la Red Natura 2000. Sin embargo, la demanda de agua para regadío y la reciente construcción de dos presas a lo largo de su cauce supone un riesgo para la continuidad de dichos valores, lo que hace necesario una caracterización del régimen natural que permita el diseño de un régimen ambiental de caudales (RAC) que compatibilice la conservación del sistema con las demandas de agua. Mientras el régimen natural se caracteriza por una alta variabilidad inter e intranual, característica de los ríos mediterráneos, el régimen actual presenta una reducción significativa de la magnitud de los caudales y de su variación estacional, siendo las sequías más frecuentes y de mayor duración. El régimen ambiental, obtenido bajo un criterio altamente conservacionista, permite abastecer las demandas actuales de agua para regadío sólo en años húmedos. Siguiendo un criterio menos conservacionista también lo permitiría en años medios, pero no en años secos, más frecuentes en las últimas décadas