New insights in the modeling and simulation of tree and stand level variables in Mediterranean mixed forests in the present context of climate change

Abstract

An increase of droughts intensity and frequency episodes combined with new extreme climate events are predicted to appear in the Mediterranean Basin due to global warming. In this context, mixed forests have become a sustainable opportunity to mitigate the effects of climate change. Species mixing may lead to the provision of a greater variety of ecosystem services and products while increasing temporal stability compared to pure forests. The development of new models that explain different tree and stand level variables may be vital to better understand the structure, composition and dynamics of this type of forests. In addition, it is essential to analyze how climate may influence these variables in order to design adaptive and sustainable management guidelines for mixed forests under future climate change scenarios. In this study, we sought to advance in the modelization and simulation of different tree and stand level variables along a range of different forest and aridity conditions in Spain. To achieve that, climate-dependent models were fitted using data from the Spanish National Forest Inventory and the WorldClim databases. We focused our study on fifteen Mediterranean tree species from the Pinus, Quercus, and Fagus genus.

El calentamiento global hará aumentar la intensidad y la frecuencia de los episodios de sequía en la cuenca mediterránea, así como la aparición de episodios climáticos extremos, en base a recientes previsiones. En este contexto, los bosques mixtos aparecen como en una oportunidad sostenible para mitigar los efectos del cambio climático. La mezcla de especies puede conducir a la provisión de una mayor variedad de servicios y productos ecosistémicos al tiempo que aumenta la estabilidad temporal en comparación con los bosques monoespecíficos. El desarrollo de nuevos modelos que incluyan diferentes variables a nivel de árbol y de rodal será vital para comprender mejor la estructura, composición y dinámica de este tipo de bosques. Por otra parte, resultará fundamental analizar cómo el clima puede influir en estas variables con el fin de diseñar directrices de gestión adaptativas y sostenibles para los bosques mixtos bajo futuros escenarios de cambio climático. En esta tesis, se pretende avanzar en la modelización y simulación de diferentes variables a nivel de árbol y rodal para un amplio rango de tipos forestales y climáticos en España. En un primer estudio, se analizó cómo el clima puede influir potencialmente en la máxima capacidad de carga de masas forestales puras pertenecientes a 15 especies forestales de los géneros Pinus, Quercus y Fagus.