Ppt defensa

EDUARDO LÓPEZ SENESPLEDA
Directores: Otilio Sánchez Palomares y Rafael Alonso Ponce
Palencia - 2015
Autoecología Paramétrica
de los Quejigares Españoles
1

PRELIMINARES
Cómo es y dónde está la especie
2

PRELIMINARES
Cómo es y dónde está la especie
Quercus faginea

1) Revisión del estado de los trabajos de autoecología
2) Definición del H.G. de la especie
3) Tipificación los suelos sobre los que vive la especie
4) Elaboración de APOTs de la especie
5) Validación de APOTs de la especie
6) Elaboración de un modelo de calidad de estación
C. I
C. II
C. III
C. IV
Objetivos de la tesis
PRELIMINARES
4

Esquema metodológico
PRELIMINARES
5

• Revisión bibliográfica sobre la especie
• Revisión sobre los trabajos de autoecología paramétrica
CAPÍTULO I
Material y métodos
CAPÍTULO I. Introducción: Material y métodos 7

 Informe final del proyecto (2008)
 Tesis (2015)
 Síntesis Autoecología Paramétrica de
Especies Forestales Españolas (2016)
• Estudios sobre la especie:
 Botánica
 Taxonomía
 Ecología
 Pastos
 Repoblaciones
 Fisiología
 Selvicultura
 Biomasa
 Genética
 Autoecología:
CAPÍTULO I
Resultados
CAPÍTULO I. Introducción: Resultados (1/5) 8

• Línea histórica de los estudios de autoecología paramétrica en
España:
 Año 1967 - 2016…. ¿?
 Coníferas (9 + Pinares)
 Frondosas + Hongos + Arbusto (9 + 2 + 1)
Resultados
CAPÍTULO I

ESPECIE AÑO AUTORES REGIÓN TIPO
Pinus pinaster Ait.
(Pino resinero, negral, rodeno)
1967 (Nicolas y Gandullo, 1967) P. Ibérica L
Pinus sylvestris L.
(Pino silvestre, pino albar)
1969 (Nicolas y Gandullo, 1969) P. Ibérica L
Pinus halepensis Mill.
(Pino halepo, carrasco)
1972 (Gandullo et al., 1972) P. Ibérica L
Pinus radiata D. Don.
(Pino insigne)
1974 (Gandullo et al., 1974) P. Ibérica L
2009 (Pérez Crespo et al., 2009) Castilla y León (O-NO) C
Pinus canariensis Chr. Sm. Ex DC in Buch
(Pino canario)
1989 (Blanco et al., 1989) Canarias L
Pinus nigra Arn.
(Pino laricio)
1985 (Elena Rosselló et al., 1985) P. Ibérica L
1990 (Sánchez Palomares et al., 1990) P. Ibérica L
1991 (Elena Rosselló y Sánchez Palomares, 1991) P. Ibérica L
1991 (Regato et al., 1991) P. Ibérica A
Pinares españoles 1994 (Gandullo y Sánchez Palomares, 1994) P. Ibérica L
Pinus uncinata Mill.
(Pino moro, negro)
2005
2010
(Rubio y Sánchez-Palomares, 2005)
(Mezquida et al., 2010)
Norte de P.Ibérica
P. Ibérica
A
A
Juniperus thurifera L.
(Sabina, enebro)
2008
2010
(Alonso Ponce, 2008)
(Alonso Ponce et al., 2010c)
Castilla y León (O-NO)
P. Ibérica
T
L
Pinus pinea L.
(Pino piñonero)
2013 (Sánchez-Palomares et al., 2013) P. Ibérica L
C=Trabajo en Congreso; T=Tesis; A=Artículo; L=Libro o monografía

Castanea sativa Mill.
(Castaño)
1993 (Rubio, 1993) Extremadura (O) T
1997 (Blanco et al., 1997) Navarra (N) C
1999 (Rubio et al., 1999) Cataluña (NE) A
2000 (Blanco et al., 2000) Galicia (NO) A
2002 (Gómez et al., 2002) Andalucía (S) A
2002 (Rubio et al., 2002) Castilla (C) A
2004 (Gandullo et al., 2004a) P. Ibérica L
Fagus sylvatica L.
(Haya)
2001 (Elena et al., 2001) Cataluña (NE) A
2003 (Sánchez Palomares et al., 2003) Castilla y León (O-NO) A
2004 (Sánchez Palomares et al., 2004) P. Ibérica A
2004 (Gandullo et al., 2004b) P. Ibérica L
2006 (Rubio y Sánchez Palomares, 2006) Navarra (N) A
Quercus suber L.
(Alcornoque)
1997 (Sánchez Palomares y Carretero, 1997) Andalucía (S) C
2001 (Sánchez Palomares et al., 2001) Extremadura (O) C
2004 (Jovellar, 2004) Castilla y León (O-NO) T
2005 (Sarmiento, 2005) Extremadura (O) T
Quercus faginea Lam.
(Quejigo)
2006 (López-Senespleda y Sánchez-Palomares, 2006) Guadalajara (C) C
2008 (López-Senespleda y Sánchez Palomares, 2008) P. Ibérica I
Quercus pyrenaica Willd.
(Rebollo, Melojo)
2005 (Díaz Maroto et al., 2005a) Galicia (NO) A
2006 (Sánchez Palomares et al., 2006) P. Ibérica I
2008 (Ruiz-Peinado et al., 2008) La Rioja (N) C

Castanea sativa Mill.
(Castaño)
1993 (Rubio, 1993) Extremadura (O) T
1997 (Blanco et al., 1997) Navarra (N) C
1999 (Rubio et al., 1999) Cataluña (NE) A
2000 (Blanco et al., 2000) Galicia (NO) A
2002 (Gómez et al., 2002) Andalucía (S) A
2002 (Rubio et al., 2002) Castilla (C) A
2004 (Gandullo et al., 2004a) P. Ibérica L
Fagus sylvatica L.
(Haya)
2001 (Elena et al., 2001) Cataluña (NE) A
2003 (Sánchez Palomares et al., 2003) Castilla y León (O-NO) A
2004 (Sánchez Palomares et al., 2004) P. Ibérica A
2004 (Gandullo et al., 2004b) P. Ibérica L
2006 (Rubio y Sánchez Palomares, 2006) Navarra (N) A
Quercus suber L.
(Alcornoque)
1997 (Sánchez Palomares y Carretero, 1997) Andalucía (S) C
2001 (Sánchez Palomares et al., 2001) Extremadura (O) C
2004 (Jovellar, 2004) Castilla y León (O-NO) T
(Quejigo)
(Rebollo, Melojo)
(Quejigo)
(Rebollo, Melojo)
Quercus ilex L.
(Encina)
2007
2009
2012
(Sánchez Palomares et al. 2007)
(Sánchez Palomares et al. 2009)
(Sánchez-Palomares et al., 2012)
Centro de P. Ibérica
P. Ibérica
P. Ibérica
I
I
L
Quercus robur L.
(Roble)
2005 (Díaz Maroto et al., 2005b) Galicia (NO) A
Quercus petraea Matt. (Liebl.)
(Roble)
2006 (Díaz-Maroto et al., 2006) Galicia (NO) A
Prunus avium L.
(Cerezo)
2001 (Cisneros y Sánchez Palomares, 2001) Castilla y León (O-NO) C
2004 (Cisneros, 2004) Castilla y León (O-NO) T
Cytisus oromediterraneus Rivas
Mart. y al. (Piorno)
2009 (Ropero Hinojosa et al., 2009) Sistema Central (C) C
Tuber melanosporum Vittad.
(Trufa negra)
2010 (Alonso Ponce et al., 2010a) Aragón (Teruel) A
Boletus edulis Bull.
(Boleto) 2011 (Alonso Ponce et al., 2011) P. Ibérica A
C=Trabajo en Congreso; T=Tesis; A=Artículo; L=Libro o monografía; I=InformeCAPÍTULO I. Introducción: Resultados (5/5) 12

CAPÍTULO II:
Hábitat general de Q. faginea en la España
Peninsular
13

¿A partir de qué datos
se calcula el hábitat
general paramétrico?
Parcelas
muestreadas
Datos
recogidos
Material y métodos
CAPÍTULO II
CAPÍTULO II. Hábitat General: Material y métodos (1/4) 14
 Coordenadas UTM, altitud, pendiente y orientación
 Parcela de 12,5 m de radio: ø y h de los árboles
 8 árboles tipo
 Apeo de 1 o 2 árboles dominantes donde se extraen rodajas cada metro
 Apertura de calicata: diferenciación de horizontes (espesor, color,
pedregosidad, presencia de raíces, tránsito al hor. Inferior, estructura) y
toma de muestras

PT
PP
PV
PO
PIN
TM
TXC
TNF
OSC
ETP
SUP
DEF
IH
DSQ
ISQ
IVERN
¿A partir de qué datos
se calcula el hábitat
general paramétrico?
Parcelas
muestreadas
Datos
recogidos
Elaboración de
parámetros
Fisiográficos Climáticos Edáficos
Material y métodos
CAPÍTULO II
Edafoclimáticos
ALT
PND
INS
TF
ARE
LIM
ARC
PER
HE
CRA
PHA
PHK
MO
MOS
NS
CNS
CIN
CAC
SF
ETRM
DRJ
Modelos Climáticos AEMET

Material y métodos
CAPÍTULO II
 Gandullo y Sánchez-Palomares (Gandullo et al., 1974)
 Alonso Ponce (2008)
M
M

Parámetros
Ecológicos
Material y métodos:
CAPÍTULO II
Definición
de HG
Calificación
Cualitativa
Tipificación
Edáfica
Análisis
Multivariable
Comparativa
del HG con el
de otras sp
Matrices
de correlación
Análisis
Factorial

Parámetros
Ecológicos
CAPÍTULO II
CAPÍTULO II. Hábitat General 18
Definición
de HG
Calificación
Cualitativa
Tipificación
Edáfica
Análisis
Multivariable
Comparativa
del HG con el
de otras sp
Matrices
de correlación
Análisis
Factorial

Resultados
CAPÍTULO II
Hábitat
general
Fisiográfico
Climático
(1/2)
19CAPÍTULO II. Hábitat General: Resultados y discusión (1/17)
Piso bajo-montano y montano
Dos poblaciones
Transición entre el
mediterráneo y el oceánico

Resultados
CAPÍTULO II
Templado-frío
Inviernos muy fríos
Veranos muy calurosos
Mediterráneo y continental (Tª)
Amplio rango de duración
Hábitat
general
Fisiográfico
Climático
(2/2)

Resultados
CAPÍTULO II
Amplio rango de tipos de
suelos
Mediocre a buena
Hábitat
general
Edáfico
(1/3)

Suelos predominantemente
francos o franco-arcillosos

Resultados
CAPÍTULO II
Amplio rango de pH
Muchos perfiles totalmente
descarbonatados
Hábitat
general
Edáfico
(2/3)

Resultados
CAPÍTULO II
Libres de estrés o moderado
Buena y aceptable PPPN
Hábitat
general
Edáfico
(3/3)

Parámetros
Ecológicos
CAPÍTULO II
Definición
de HG
Calificación
Cualitativa
Tipificación
Edáfica
Análisis
Multivariable
Comparativa
del HG con el
de otras sp
Matrices
de correlación
Análisis
Factorial

• Tipificación edáfica
Resultados
CAPÍTULO II
Grupo Calific. Grupo I Nº Grupo Calific. Grupo I Nº
Alisol
2 (1,7 %)
Hiperálico 1 Kastanozem
2 (1,7 %)
Cálcico Lúvico 1
Léptico 1 Háplico 1
Calcisol
19 (16,2 %)
Háplico 9
Luvisol
28 (23,9 %)
Álbico 1
Hipercálcico 1 Estágnico 1
Hipercálcico Lúvico 1 Háplico 25
Hipocálcico Lúvico 1 Léptico 1
Léptico 1 Phaeozem
15 (12,8 %)
Háplico 11
Lúvico 6 Lúvico 4
Cambisol
32 (27,4 %)
Esquelético Dístrico 1
Regosol
15 (12,8 %)
Árico 1
Estágnico 2 Estágnico 2
Háplico 24 Háplico 8
Léptico 5 Léptico 4
Umbrisol
2 (1,7 %)
Cámbico 2
Leptosol
2 (1,7 %)
Hiperesquelético 2

• Tipificación edáfica
Resultados
CAPÍTULO II
Calificador de Nivel II
(WRB, 2006)
Frecuencia de aparición
(nº de suelos / %)
húmico 62 53,0
calcárico 53 45,3
esquelético 49 41,9
crómico 39 33,3
arcíllico 26 22,2
epidístrico 11 9,4
férrico 9 7,7
abrúptico 8 6,8
eútrico 4 3,4
hiperhúmico 3 2,6
dístrico 2 1,7
endoarcíllico 1 0,9
hiperdístrico 1 0,9

Parámetros
Ecológicos
CAPÍTULO II
Definición
de HG
Calificación
Cualitativa
Tipificación
Edáfica
Análisis
Multivariable
Comparativa
del HG con el
de otras sp
Matrices
de correlación
Análisis
Factorial

• Análisis correlación
Resultados
CAPÍTULO II
PO PIN PP TPV TETP TSUP DEF IH ISQ DSQ TTM TTNF TTXC OSC TIVERN
PT 0,98 0,96 0,98 0,71 -0,27 0,94 -0,70 0,99 -0,56 -0,75 -0,26 0,24 -0,57 -0,56 -0,40
PO 0,95 0,94 0,67 -0,22 0,92 -0,66 0,97 -0,50 -0,70 -0,21 0,22 -0,50 -0,49 -0,41
PIN 0,92 0,49 0,96 -0,49 0,93 -0,35 -0,56 0,33 -0,40 -0,46 -0,33
PP 0,70 -0,31 0,92 -0,71 0,97 -0,59 -0,77 -0,30 0,25 -0,63 -0,61 -0,35
TPV -0,67 0,51 -0,96 0,74 -0,87 -0,91 -0,64 -0,77 -0,60 -0,47
TETP 0,79 -0,38 0,74 0,62 0,99 0,55 0,68 0,30 0,34
TSUP -0,54 0,92 -0,43 -0,61 0,23 -0,44 -0,44 -0,39
DEF -0,75 0,92 0,93 0,76 0,86 0,64 0,48
IH -0,59 -0,77 -0,38 -0,61 -0,54 -0,43
ISQ 0,87 0,69 0,84 0,68 0,37
DSQ 0,59 0,84 0,70 0,42
TTM 0,61 0,63 0,23 0,35
TTNF -0,21 -0,61
TTXC 0,90 0,42
OSCX 0,32

Parámetros
Ecológicos
CAPÍTULO II
Definición
de HG
Calificación
Cualitativa
Tipificación
Edáfica
Análisis
Multivariable
Comparativa
del HG con el
de otras sp
Matrices
de correlación
Análisis
Factorial

• Análisis factorial
Resultados
CAPÍTULO II
Régimen hídrico o de
precipitaciones
(Gradiente pluviométrico)
Estrés hídrico y <>
rigurosidad del clima
(Gradiente de estrés
hídrico)
PARÁMETROS
CLIMÁTICOS
(1er Plano factorial)

Resultados
CAPÍTULO II
Régimen hídrico o de
precipitaciones
(Gradiente pluviométrico)
Amplitud del parámetro
oscilación térmica
(Gradiente costa-interior)
PARÁMETROS
CLIMÁTICOS
(2º Plano factorial)

Resultados
CAPÍTULO II
Capacidad del suelo para
retener más agua
(Gradiente suelo esponja)
Reacción del suelo
(Gradiente reacción del
suelo)
PARÁMETROS
EDÁFICOS
(1er Plano factorial)

Resultados
CAPÍTULO II
Contenido en MO
(Gradiente suelo despensa)
PARÁMETROS
EDÁFICOS
(2º Plano factorial)
Reacción del suelo
(Gradiente reacción del
suelo)

Parámetros
Ecológicos
CAPÍTULO II
Definición
de HG
Calificación
Cualitativa
Tipificación
Edáfica
Análisis
Multivariable
Comparativa
del HG con el
de otras sp
Matrices
de correlación
Análisis
Factorial

• Comparativa de los hábitats generales
Resultados
CAPÍTULO II

Resultados
CAPÍTULO II

CAPÍTULO III:
Áreas potenciales fisiográfico-climáticas de
Quercus faginea en la España Peninsular
40

• ¿Qué son las áreas potenciales de la especie?
- Son la proyección geográfica del modelo de nicho que refleja la capacidad
del territorio de albergar a la especie.
• ModERFoRest (Modeling Environmental Requirements for Forest Restoration)
Material y métodos
CAPÍTULO III
41CAPÍTULO III. Áreas Potenciales: Material y métodos (1/7)
Rafael Alonso Ponce, Eduardo López, Álvaro Calleja, Fernando Cavero, Gregorio Montero

• ¿Qué es ModERFoRest?
• MODERFOREST es una aplicación informática para la elección
de especie y el origen de la semilla en la repoblación forestal.
• Difundida bajo licencia GPL3 (difusión gratuita).
• ¿Qué hace ModERFoRest?
• 3 funciones - 1 núcleo
Material y métodos
CAPÍTULO III
 Modelo de distribución de especies (SDM)
 Adecuación de especies para la reforestación (SSER)
 Similitud ecológica entre masas forestales (FSR)

• Módulo SDM
Material y métodos
CAPÍTULO III

• Algoritmos a emplear: Gandullo y Sánchez-Palomares
- Si 𝑥𝑖 = 𝑀𝑖 ⇒ 𝑝𝑖 = 1
- Si 𝑥𝑖 ∈ 𝑈𝐼𝑖, 𝑈𝑆𝑖 ⇒ 𝑝𝑖 = 1 −
𝑀 𝑖−𝑥 𝑖
𝑈𝑆 𝑖−𝑈𝐼 𝑖
- Si 𝑥𝑖 ∈ [𝐿𝐼𝑖, 𝑈𝐼𝑖) ⇒ 𝑝𝑖 =
𝑈𝑆 𝑖−𝑀 𝑖 · 𝑥 𝑖−𝐿𝐼𝑖
𝑈𝑆 𝑖−𝑈𝐼 𝑖 · 𝑈𝐼 𝑖−𝐿𝐼𝑖
- Si 𝑥𝑖 ∈ (𝑈𝑆𝑖, 𝐿𝑆𝑖] ⇒ 𝑝𝑖 =
𝑀 𝑖−𝑈𝐼 𝑖 · 𝐿𝑆𝑖−𝑥 𝑖
𝑈𝑆 𝑖−𝑈𝐼 𝑖 · 𝐿𝑆𝑖−𝑈𝑆 𝑖
- Si 𝑥𝑖 ∉ 𝐿𝐼𝑖, 𝐿𝑆𝑖 ⇒ 𝑝𝑖 = 0
Material y métodos
CAPÍTULO III
𝐹𝑃𝐼 =
1
𝑁𝑃
log 𝑝𝑖104
𝑁𝑃
𝑖=1

oProbabilidad de presencia
oDesviación típica, máximo y
mínimo de la probabilidad
oCurva Boyce-Hirzel
oTest de Kolmogorov-Smirnoff
Material y métodos
CAPÍTULO III
Por
defecto

Material y métodos
CAPÍTULO III
• Validación con la curva de Boyce-Hirzel (Hirzel et al., 2006)
API o FPI
Curvas ejemplo
API o FPI

48
Resultados y discusión
CAPÍTULO III
CAPÍTULO III. Áreas Potenciales: Resultados y discusión (1/5)
• Se ajusta el modelo de forma “manual”, sin ModERFoRest:
 Algoritmo FPI
 15 réplicas de 1500 presencias cada una
 Submuestreo en datos de ajuste (1200) y de validación (300)
 Elaboración del modelo medio
 Desviación típica del modelo medio
 Validación con la generalización de la curva B-H y definición
de clases de potencialidad

49
CAPÍTULO III
Desviación típica
del modelo medio
elaborado

50
CAPÍTULO III
Curva Boyce-Hirzel
del modelo medio
elaborado

51
CAPÍTULO III
Modelo medio de
Áreas Potenciales

52
CAPÍTULO III
Áreas Potenciales
Significativas
Sensibilidad del
modelo: 86 %

CAPÍTULO IV:
Índice de calidad de
estación de los quejigares
españoles y su relación con
parámetros del hábitat
53

• ¿Qué sentido tiene calcular un modelo de este tipo?
Permiten establecer un índice de calidad de estación
Inclusión de parámetros del medio en el modelo
Herramienta recomendada a considerar para la gestión adaptativa (Lindner et al., 2008)
Calidad de estación ∞ capacidad de regeneración (Serrada et al., 2008)
Introducción
CAPÍTULO IV
54CAPÍTULO IV. Modelo de C. de estación: Introducción

55CAPÍTULO IV. Modelo de C. de estación: Material y métodos (1/4)
Material y métodos
CAPÍTULO IV
• Esquema metodológico del C. IV

Material y métodos
CAPÍTULO IV
Serrada y San Miguel (2008)
• Depuración de los datos: problemática asociada

Material y métodos
CAPÍTULO IV
• Ecuaciones en Diferencias Algebraicas Generalizadas (GADA). (Cieszewski y Bailey, 2000)
• Método de Ajuste: ‹‹Dummy approach›› (Cieszewski y Bailey, 2000)
• Expansión de parámetros (Bravo-Oviedo et al., 2008)
• Ecuaciones de base: Richards-Chapman, Levakovic III, Hossfeld IV y Gompertz
• Corrección de la autocorrelación (modelo auto regresivo)
AJUSTE

Material y métodos
CAPÍTULO IV
VALIDACIÓN
• Análisis de los residuos: raíz del error cuadrático medio de los residuos y error
medio
• Eficiencia del modelo
• Análisis gráfico de los modelos: curvas ajustadas frente a los análisis de tronco y
gráficos de los residuos

• Análisis de tronco usados en el ajuste (n=81)
59CAPÍTULO IV. Modelo de C. de estación: Resultados y discusión (1/4)
CAPÍTULO IV

𝜑0 = (1 − 𝑒−δ·𝑡0)
𝑍0 = γ′ · 𝐿𝑛 𝜑0 − 𝐿𝑛(𝐻0)
𝑋0 = 0.5 · −𝑍0 + 𝑍 𝑜
2 − 4 · 𝐿𝑛(𝜑0)
𝐻 = 𝑒 𝑋0 · 1 − 𝑒−𝛿·𝑡 𝛾′+1
𝑋0
CAPÍTULO IV
Modelo de Richards
• Modelo GADA

𝜑0 = (1 − 𝑒−0.003357·𝑝𝐻·𝑡0 )
𝑍0 = 1.687275 ·
𝑃𝐼
(𝐸𝑇𝑃 + 1)
· 𝐿𝑛 𝜑0 − 𝐿𝑛(𝐻0)
𝑋0 = 0.5 · −𝑍0 + 𝑍 𝑜
2 − 4 · 𝐿𝑛(𝜑0)
𝐻 = 𝑒 𝑋0 · 1 − 𝑒−0.003357 ·𝑝𝐻·𝑡
1.687275·
𝑃𝐼
(𝐸𝑇𝑃+1)
+1
𝑋0
CAPÍTULO IV

Simulación de efectos
del cambio climático
Modelo regional Holandés
KNMI-RACMO22E
Escenario de emisiones RCP4.5
CAPÍTULO IV
A partir del modelo
GADA con parámetros
climáticos

C. I
HISTORIA
C. II
H. GENERAL
C. III
A. POTENCIALES
C. IV
CALIDAD ESTACIÓN
AUTOECOLOGÍA
PARAMÉTRICA
de Q. faginea
63
Gestión adaptativa
Reforestación
Puesta en valor de los
recursos naturales de
una zona
Fines científicos
y exploratorios

Muchas gracias por su atención
Procedemos a la lectura de las conclusiones
64

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