Propuesta de un índice de vegetación acuática (IVAM) para la evaluación del estado trófico de los ríos de Castilla-La Mancha : a comparación con otros índices bióticos

La Directiva Marco del Agua contempla la evaluación del estado ecológico mediante el uso de indicadores biológicos, entre ellos la flora acuática. Para ello, de manera novedosa en un ámbito europeo, se ha creado un índice trófico de vegetación acuática con resolución taxonómica de género, y que incluye a su vez diversos grupos de autótrofos acuáticos. El índice, denominado IVAM (Índice de Vegetación Acuática Macroscópica), considera tanto macrófitos como micrófitos, incluyendo briófitos, pteridófitos, algas y fanerógamas, siempre y cuando constituyan formas de vida macroscópicas visibles a simple vista. Se presentan dos versiones según la resolución taxonómica máxima alcanzada: IVAM-G (género) e IVAM-B (baja resolución). Así, partiendo de 141 muestras de vegetación acuática recolectadas en 106 tramos de ríos de Castilla-La Mancha durante el período 2001-2003 (cuencas de los ríos Tajo, Guadiana, Júcar, Segura y Guadalquivir), y las concentraciones de amonio y fosfato medidas, se han calculado los valores de tolerancia (puntuaciones) y de amplitud ecológica (valor indicador) para los taxones recolectados. La respuesta a la eutrofización del IVAM-G en Castilla-La Mancha fue superior a la de otros índices de calidad de vegetación acuática testados (IVAM-B, IM), y similar o incluso superior a la obtenida por otros índices tróficos de vegetación acuática de resolución específica utilizados en otros países europeos (GIS, MTR). Ello indica una clara ventaja del IVAM en la evaluación del estado trófico de los ríos en comparación con otros índices que requieren para su aplicación un mayor esfuerzo (tiempo y coste) y un mayor grado de especialización.The Water Framework Directive proposes the evaluation of the ecological status through biological indicators, among them the aquatic flora. In order to do that, as a novelty in a European context, a new trophic index for aquatic vegetation at the genus taxonomic resolution was created, that also includes diverse aquatic autotrophic groups. The index is called IVAM (Macroscopic Aquatic Vegetation Index), and takes into account macrophytes as well as macrophytes, including briophytes, pteridophytes, algae and phanerogams, as long as they are macroscopic life forms distinguishable to the naked eye. Two versions are presented according to taxonomic resolution: IVAM-G (genus) and IVAM-B (low taxonomic resolution).Thus, from 141 samples of aquatic vegetation collected in 106 stream stretches during the years 2001-2003 (basins of the rivers Tajo, Guadiana, Júcar, Segura, and Guadalquivir), and the phosphate and ammonium concentrations measured, tolerance scores and ecological breath were calculated for the collected taxa. The IVAM-G version showed a higher response to eutrophication versus other quality indices (IVAM-B, IM) and similar or even better response to other aquatic vegetation trophic indices at the species level of taxonomic resolution (GIS, MTR) used in other European countries. This indicates a clear advantage in using the IVAM for river's trophic status evaluation, when compared to other indices that require both a high effort (time and cost) and a higher level of specialisation

The infuence of land use on water quality and macroinvertebrate biotic indices in rivers within Castilla-La Mancha(Spain)

Con el objetivo de determinar la influencia de los usos del suelo en la calidad de los ecosistemas fluviales de Castilla-La Mancha, se han analizado variables físico-químicas (conductividad eléctrica, nitrato, nitrito, amonio, fosfato) y varios índices de invertebrados bentónicos (IBMWP, BMWQ y MCLM). En total, se muestrearon 82 tramos fluviales pertenecientes a las cuencas del Tajo, Guadiana, Júcar, y Segura, durante el verano de 2001. Se calculó el porcentaje de cada uso del suelo a escala regional (área de drenaje), obtenidos a partir del CORINE Land Cover y herramientas del software ArcGIS 9.0. Los resultados del análisis de correlación mostraron relaciones altamente significativas entre los nutrientes e índices bióticos y los usos urbano, forestal y agrícola de secano. En el caso del uso agrícola de regadío se detectaron correlaciones más débiles con nutrientes (nitrato y fosfato) y los índices bióticos. Dada la importancia de la agricultura en la región de Castilla-La Mancha (53% de ocupación del suelo) y los efectos en el ecosistema fluvial se apunta la necesidad de mejorar el tratamiento de residuos urbanos, así como unas buenas prácticas aplicadas en la agricultura y mantenimiento del bosque de riberaWith the objective to determine the influence of land use on the quality of the fluvial ecosistms within Castilla-La Mancha, Spain, physicochemical variables (conductivity, concentrations of ammonium, nitrite, nitrate, phosphate) and various benthic invertebrates indices (IBMWP, BMWQ and MCLM) were measured. In total, 82 stretches of rivers belonging to the Tajo, Guadiana, Jucar and Segura watersheds were sampled during the summer of 2001. The percentage of every land use type on a regional scale (drainage area) was calculated, obtained from the CORINE Land Cover and tools from ArcGIS 9.0 software. The correlation analysis results showed a significantly strong relationship between nutrients and biotic indices and the urban, forested and dry agriculture uses. For irrigated agriculture, low correlations were found for nutrients (nitrate and phosphate) and biotic indices. Given the importance of agriculture in the Castilla-La Mancha Region (53% of the area) and the effects on the fluvial ecosystems, this study highlights the need for, improved wastewater treatment, as well as good agricultural management practices and the maintenance of the riparian corrido

Evaluación del estado trófico de tres cuencas interiores de Cataluña (Foix, Besòs y Llobregat) mediante la vegetación acuática : aplicación de un índice trófico (IVAM-FBL)

During April, 2005 a survey of the macroscopic aquatic vegetation was carried out in the basins of the Foix, Llobregat, and Besòs rivers with a total of 68 sampling stations. The main objective was to assess the trophic status of those basins by means of a Spanish macrophyte index called IVAM (Macroscopic Aquatic Vegetation Index). Forty-four taxa were identified: 8 genera of Cyanophyta, 5 of Rodophyta, 2 of Xantophyceae, 3 of Bacillariophyceae, 15 of Clorophyta, 8 of Spermatophyta, 1 lichen, and 2 bryophytes (mosses and liverworts). The Llobregat basin was the most diverse (37 taxa), followed by Besòs (33) and Foix (25). The most common taxa were Cladophora, Vaucheria, Oedogonium, Apium, Rorippa and Oscillatoria, along with mosses. Phanerogams were scarce, with Ranunculus, Zannichellia, and Potamogeton as the most common genera. The taxa with the highest IVAM score corresponding to good water quality (tolerance value, vt = 8) were, although scarce, Ranunculus, Cymbella, Rivularia, Nostoc, Tolypothrix, Chroococcus, and Lemanea, which indicate oligotrophic conditions. In good quality waters, although slightly eutrophic (mesotrophic waters vt = 6), the most frequent taxa were Chara, Monostroma, and Hildenbrandia, along with liverworts and one lichen. According to the trophic qualifications provided by the IVAM index, 38.2% of sites had a good trophic status (classes I and II) while 61.8% of sites had an altered status. The IVAM response to nutrient concentration (phosphate, ammonium, nitrite, and nitrate) was always significant and a high correlation between IVAM and phosphate concentration (r = 0.71, p < 0.001) can be highlighted, with a value higher than those reached by other diatom and macrophyte indices that use a species-level taxonomic resolution. This supports the advantage of using the IVAM index in the trophic status assessment of rivers since it is not necessary to reach a taxonomic species level to obtain a good response to this kind of disturbance.Durante abril de 2005 se realizó una campaña de muestreo de la vegetación acuática macroscópica en las cuencas de los ríos Foix, Besòs y Llobregat, sumando un total de 68 estaciones de muestreo. El objetivo principal fue evaluar el estado trófico de dichas cuencas mediante el índice trófico generado en España denominado IVAM (Índice de Vegetación Acuática Macroscópica). Se identificaron un total de 44 táxones, 8 géneros de Cyanophyta, 5 de Rodophyta, 2 de Xantophyceae, 3 de Bacillariophyceae, 15 de Clorophyta, 8 de Spermatophyta, 1 liquen y 2 briófitos (musgos y hepáticas). La cuenca del Llobregat fue la más diversa (37 táxones), seguida del Besòs (33) y el Foix (25). Los táxones más frecuentes fueron Cladophora, Vaucheria, Oedogonium, Apium, Rorippa y Oscillatoria, además de los musgos. Las faner'ogamas fueron escasas, destacando los géneros Ranunculus, Zannichellia y Potamogeton. Los táxones que alcanzaron una mayor puntuación del IVAM (valor de tolerancia, vt = 8), aunque poco frecuentes, fueron Ranunculus, Cymbella, Rivularia, Nostoc, Tolypothrix, Chroococcus y Lemanea, todos indicadores de aguas oligotróficas. En aguas de buena calidad pero algo eutrofizadas (aguas mesotróficas, vt = 6), los táxones más frecuentes fueron Chara, Monostroma y Hildenbrandia, además de las hepáticas y un liquen. Según la calificación de los tramos en clases de estado trófico realizada por el IVAM, el 38.2% de los tramos presentaron una buena calidad (clases I y II) mientras que el 61.8% presentaron un estado trófico alterado (clases III, IV y V). La respuesta del IVAM a la concentración de nutrientes (fosfato, amonio, nitrito y nitrato) fue siempre significativa, destacando la alta correlación alcanzada con el ión fosfato (r = 0.71, p < 0.001), superior a la alcanzada por otros índices de diatomeas y macrófitos de resolución taxonómica específica. Este hecho confirma la ventaja de utilizar el IVAM en la evaluación del estado trófico de los ríos, ya que sin necesidad de alcanzar un nivel taxonómico de especie se obtiene una respuesta adecuada a dicha perturbación

Fire resilience and forest restoration in Mediterranean fire-prone areas

Mediterranean ecosystems are of importance worldwide because they are biodiversity hot spots. In these areas, forest fires have been modelling the landscape since the Pleistocene Era. Consequently, plant communities inhabiting this fire-prone area have developed adaptive traits (e.g. serotiny) or life-history strategies to persist, exhibiting a high degree of survival or recovering after frequent fires or other disturbances, such as severe drought. In general, this implies high resilience, but in recent years aridity and fire dynamics have been increasing due to global climate change, which has strongly affected the Mediterranean Basin. These changes are inducing higher risks of soil loss and lower plant productivity in the long term, which influences the resilience of the community present before the disturbance. Some species are pirophytes (fire adapted), such as Cistus sp. (Ferrandis et al., 1999a), or pirophyles (fire dependant). Pinus halepensis Mill. and some populations of Pinus pinaster Aiton have been catalogued as pirophylous species. They are not promoted by fire (Martínez-Sánchez et al., 1996) but show colonizer behavior in the absence of fire (Ayari et al., 2011). The main four components of resilience are elasticity (recovery rate), amplitude (fire severity inducing no recovery), malleability (differences from the previous state) and damping (oscillation of ecosystem parameters). If the plant community does not recover after disturbance or natural characteristics do not achieve forest planning objectives, restoration and stand improvement through forest management are important choices for lowering the aridity risk

Restauración y manejo de pinares de pino carrasco tras incendio en el sureste de la Península Ibérica

En el contexto actual de cambio global y en particular, de cambio climático, el régimen de incendios en la Cuenca Mediterránea se está viendo modificado. En el sureste de la Península Ibérica Pinus halepensis es la especie arbórea principal de las masas forestales. En este trabajo se ha realizado una revisión sobre la evolución de las masas de pino carrasco después de incendio, observando diferentes comportamientos en su regeneración natural. Esta regeneración no siempre está garantizada, dando lugar a una elevada densidad de brinzales o bien una ausencia total de los mismos pudiendo requerir una restauración forestal. Ambos casos demandan un seguimiento de la masa a corto, medio y largo plazo, para mejorar su manejo post-incendio, y así valorar qué tipo de tratamientos son precisos llevar a cabo en cada momentoIn the current framework of climate change, the Mediterranean Basin fire regime is being modified. In the southeast of the Iberian Peninsula, Pinus halepensis is the principal tree species of forest stands. A revision of the post-fire Aleppo pine stands evolution has been performed, showing different behaviours in its natural regeneration. Regeneration is not always guaranteed, promoting whether a large regeneration or an absence of it requiring forest restoration. Both cases need monitoring in the short, medium and long term, in order to improve its post-fire management, and therefore assess which treatments are suitable to carry out at each time

A review of the combination among global change factors in forests, shrublands and pastures of the Mediterranean Region : beyond drought effects

Research in CRAG is also supported byCERCA institution (Generalitat de Catalunya).Climate change, alteration of atmospheric composition, land abandonment in some areas and land use intensification in others, wildfires and biological invasions threaten forests, shrublands and pastures all over the world. However, the impacts of the combinations between global change factors are not well understood despite its pressing importance. Here we posit that reviewing global change factors combination in an exemplary region can highlight the necessary aspects in order to better understand the challenges we face, warning about the consequences, and showing the challenges ahead of us. The forests, shrublands and pastures of the Mediterranean Basin are an ideal scenario for the study of these combinations due to its spatial and temporal heterogeneity, increasing and diverse human population and the historical legacy of land use transformations. The combination of multiple global change factors in the Basin shows different ecological effects. Some interactions alter the effects of a single factor, as drought enhances or decreases the effects of atmospheric components on plant ecophysiology. Several interactions generate new impacts: drought and land use changes, among others, alter water resources and lead to land degradation, vegetation regeneration decline, and expansion of forest diseases. Finally, different factors can occur alone or simultaneously leading to further increases in the risk of fires and biological invasions. The transitional nature of the Basin between temperate and arid climates involves a risk of irreversible ecosystem change towards more arid states. However, combinations between factors lead to unpredictable ecosystem alteration that goes beyond the particular consequences of drought. Complex global change scenarios should be studied in the Mediterranean and other regions of the world, including interregional studies. Here we show the inherent uncertainty of this complexity, which should be included in any management strategy

¿Qué hacer después del fuego?: Principales retos y algunas respuestas

Entre dejar libremente actuar a la naturaleza y la asistencia generalizada de las zonas incendia-das, caben numerosas fórmulas de actuación post-incendio que es necesario analizar. Así, resulta más conveniente abordar de manera global la cuestión “qué hacer después de un incendio” a través de intentar dar respuesta a cuestiones más concretas, que incluyen tomas de decisiones en relación a la madera quemada, evaluación de la severidad del fuego, intervenciones de emergencia, planificación de la restauración, etc. En el presente trabajo se aportan datos sobre el estado del arte de la ecología de la restauración post-incendio en el sur de Europa. Para ello, se apunta una revisión conceptual considerando la evaluación a escala puntual del regenerado post-incendio de bosques mediterráneos bajo condiciones controladas así como de los efectos del fuego, monitorización a corto/medio plazo de la regeneración natural y técnicas de asistencia a la misma, evaluación de la capacidad reproductiva de los regenerados naturales post incendio en especies resilientes y la consideración del papel de los bosques como parte fundamental del ciclo del carbono. Por último, se reflexiona sobre los retos a corto y medio plazo de la restauración y regeneración post-incendio, considerando nuevos escenarios impuestos por el cambio global