Legacies of climate and historical management on tree growth in dry-edge conifer forest

Resumen

El cambio global representa uno de los mayores desafíos al que se enfrentan los bosques en todo el mundo. Además de las perturbaciones, la dinámica de los bosques está determinada principalmente por el clima y las interacciones bióticas. Las condiciones climáticas pasadas y la gestión histórica también afectan el crecimiento actual de los bosques y determinan su estructura a través de su legado. Científicos y gestores están evaluando la vulnerabilidad de los bosques al cambio climático para detectar los ecosistemas más sensibles y/o resilientes e implementar medidas de adaptación. Sin embargo, no se conoce en profundidad de qué manera las interacciones del clima, la estructura de la masa y la gestión forestal influyen sobre la vulnerabilidad forestal a distintas escalas espaciales y temporales. En esta tesis se han evaluado las respuestas del crecimiento del bosque a los cambios en el clima y la estructura en poblaciones de especies situadas en el borde xérico de su rango de distribución en el Sistema Ibérico, España Central y los Pirineos españoles. También se han analizado los cambios en las interacciones competitivas entre individuos a lo largo del tiempo, centrando la atención en los años secos. Finalmente, se ha investigado el papel de la memoria ecológica en estos bosques, cuantificando los efectos de los legados de las condiciones climáticas pasadas y la gestión del bosque en el crecimiento reciente de los árboles. Se han utilizado datos a nivel de árbol derivados del análisis dendrocronológico e información a nivel de masa procedente de planes de gestión digitalizados a partir de archivos históricos forestales. Se han llevado a cabo diferentes tipos de análisis estadísticos para evaluar las respuestas a largo plazo del crecimiento de árboles y la productividad forestal, incluyendo modelos lineales mixtos, modelos no lineales y el modelo de antecedentes estocásticos (SAM). Las respuestas del crecimiento radial al clima variaron a lo largo del gradiente altitudinal en el Sistema Ibérico ocupado por las poblaciones de pino silvestre y pino laricio. Mientras que a elevadas altitudes la temperatura fue el principal factor limitante para el crecimiento de los árboles, a altitudes menores los árboles fueron más sensibles a la sequía. En períodos de sequía más severos y frecuentes, el pino silvestre resultó ser la especie más vulnerable a la escasez de agua, mientras que el pino laricio creció mejor. En el centro de España, las sequías fueron la principal amenaza de las poblaciones de pino silvestre, reduciendo la productividad forestal. Esta limitación hídrica dependió en gran medida de la densidad de la masa, lo que señala el potencial de las estrategias de adaptación de la gestión para hacer frente a condiciones cada vez más áridas. El aumento de las temperaturas favoreció la productividad forestal a lo largo del gradiente altitudinal en estas poblaciones, con un efecto más marcado en zonas bajas. Los efectos de la competencia variaron en el tiempo en poblaciones de pino silvestre e intensificaron sus influencias en el crecimiento coincidiendo con los eventos de sequía. Además, se comprobó cómo la variabilidad climática modula la dinámica de la competencia, y su influencia fue más evidente en períodos secos. Finalmente, los legados climáticos de varios años afectaron el crecimiento de los árboles en los abetares de los Pirineos españoles.