Invasió de pastures de muntanya per bàlec

(Cytisus balansae ssp europaeus): patrons espacials i

efectes sobre el segrest de carboni

Francesc Montané Caminal

ADVERTIMENT. La consulta d’aquesta tesi queda condicionada a l’acceptació de les següents condicions d'ús: La difusió d’aquesta tesi per mitjà del servei TDX (www.tdx.cat) ha estat autoritzada pels titulars dels drets de propietat intel·lectual únicament per a usos privats emmarcats en activitats d’investigació i docència. No s’autoritza la seva reproducció amb finalitats de lucre ni la seva difusió i posada a disposició des d’un lloc aliè al servei TDX. No s’autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant al resum de presentació de la tesi com als seus continguts. En la utilització o cita de parts de la tesi és obligat indicar el nom de la persona autora. ADVERTENCIA. La consulta de esta tesis queda condicionada a la aceptación de las siguientes condiciones de uso: La difusión de esta tesis por medio del servicio TDR (www.tdx.cat) ha sido autorizada por los titulares de los derechos de propiedad intelectual únicamente para usos privados enmarcados en actividades de investigación y docencia. No se autoriza su reproducción con finalidades de lucro ni su difusión y puesta a disposición desde un sitio ajeno al servicio TDR. No se autoriza la presentación de su contenido en una ventana o marco ajeno a TDR (framing). Esta reserva de derechos afecta tanto al resumen de presentación de la tesis como a sus contenidos. En la utilización o cita de partes de la tesis es obligado indicar el nombre de la persona autora. WARNING. On having consulted this thesis you’re accepting the following use conditions: Spreading this thesis by the TDX (www.tdx.cat) service has been authorized by the titular of the intellectual property rights only for private uses placed in investigation and teaching activities. Reproduction with lucrative aims is not authorized neither its spreading and availability from a site foreign to the TDX service. Introducing its content in a window or frame foreign to the TDX service is not authorized (framing). This rights affect to the presentation summary of the thesis as well as to its contents. In the using or citation of parts of the thesis it’s obliged to indicate the name of the author.

Invasió de pastures de muntanya per bàlec

(Cytisus balansae ssp europaeus): patrons espacials i efectes sobre el

segrest de carboni

Francesc Montané Caminal

2010

Tesi doctoral:

Invasió de pastures de muntanya per bàlec (Cytisus balansae ssp europaeus):

patrons espacials i efectes sobre el segrest de carboni

Francesc Montané Caminal Solsona, novembre de 2009

Invasió de pastures de muntanya per bàlec

(Cytisus balansae ssp europaeus): patrons espacials i

efectes sobre el segrest de carboni Memòria presentada per Francesc Montané Caminal per optar al títol de Doctor per la Universitat de Barcelona dins del Programa Biologia de les Plantes en Condicions Mediterrànies, Bienni 2004-2006, del Departament

de Biologia Vegetal de la Universitat de Barcelona, i duta a terme al Centre Tecnològic Forestal de Catalunya.

Dr. Pere Casals Tortras Dr. V. Ramón Vallejo Calzada (Director de tesi) (Tutor)

Francesc Montané Caminal (Autor)

Solsona, novembre de 2009

Amb el suport del Comissionat per a Universitats i Recerca del Departament d’Innovació, Universitats i Empresa de la Generalitat de Catalunya

i del Fons Social Europeu.

AGRAÏMENTS Sempre estaré agraït i en deute amb totes les bones persones que m’han ajudat a fer possible aquesta tesi. Amb les presses de darrera hora, espero no haver-me oblidat, injustament, de noms, persones, projectes o altres en aquesta llista, i demano perdó en cas que això passi. El meu Director de Tesi, en Pere Casals, em va donar la oportunitat de formar part del seu grup de recerca. Sempre li estaré agraït no només per haver-me donat aquesta oportunitat, sinó també per la confiança que ha tingut amb mi durant la realització d’aquesta tesi. El meu Tutor, en V. Ramón Vallejo, per tota la confiança que ha dipositat en mi per dur a terme aquesta tesi així com per ajudar-me amb tots els tràmits (que han estat molts) amb la UB. A en Mark R.T. Dale li estic molt agraït per haver-me introduït a l’anàlisi espacial de dades ecològiques, primer a Edmonton i després a Prince George. A més de per haver demostrat una paciència enorme amb mi, també li estic agraït per totes les converses que hem tingut, i que van ajudar a fer possible alguns dels articles d’aquesta tesi. En Pere Rovira, per la seva ajuda en els anàlisis de laboratori, i també pel seu sentit de l’humor, que m’ha ajudat a fer molt més suportable els llargs (i de vegades aparentment inacabables) períodes de laboratori. En Joan Romanyà per la seva ajuda a l’hora de suggerir canvis per millorar diversos manuscrits en preparació. En Luisinho sempre m’ha ajudat amb molts tràmits amb la UB i amb el Parc Científic. Al Centre Tecnològic Forestal de Catalunya com a institució, i especialment a José Antonio Bonet i Glòria Domínguez, pel seu suport i confiança. Als companys del grup de recerca, Marc Taull i Jordi Garcia-Pausas. Els dos m’han ajudat moltíssim. El Marc amb la determinació de gramínies a camp i el Jordi a través dels seus coneixements sobre carboni i arrels. En Bernard Lambert, per la seva col·laboració en les dades dels transectes de vegetació dels Pirineus francesos. En Josep Maria Ninot per ajudar a resoldre alguns dubtes botànics a Campirme. En José Manuel Blanco-Moreno per introduir-me a l’ús d’R, mentre vam coincidir a Edmonton. Tots els tècnics de medi ambient, no només de Catalunya, sinó també d’altres punts de la península Ibérica, França i Andorra que van ajudar a fer possible la localització de zones de pastures amb presència de bàlec i ginebró amb una edat avançada. Especialment, Jordi Palau i la resta de tècnics del Parc Natural de l’Alt Pirineu, que ens han donat suport a l’hora de dur a terme una part important de la recerca d’aquesta tesi.

Mercè Torras, la secretària del Departament, m’ha ajudat moltíssim en tots els tràmits que havia de fer amb la UB. A tots els companys del Departament de Fisiologia Vegetal de la UB, i especialment a Beatriz Duguy i Eva Casanova que sempre m’han donat ànims. A la Universitat de Barcelona, com a institució, per totes les facilitats en l’ús de laboratoris. El personal dels Serveis Científico-Tècnics del Parc Científic, per fer-me tan bona companyia. A tots els companys que he conegut al CTFC durant aquests anys. Laia Mateu va revisar els textos en català. A tots els companys de la “-3”, i especialment a la Mónica. A Solsona, i la seva bona gent. A totes les adversitats que m’he anat trobant durant aquesta tesi, ja sigui en forma de neu, CO2, els 40 sota zero del dur hivern canadenc, etc... Com va dir George Herbert: Storms make the oak grow deeper roots. A tots els paisatges sonors, ja siguin d’espais oberts (TJH) o tancats (LC) que m’han acompanyat, sobretot, durant els darrers mesos d’aquesta tesi. Sense ells hagués estat molt més difícil poder acabar aquesta tesi. I també la resta de paisatges, que m’han acompanyat durant tot el camí. P, M i M (i B), els mestres de mestres, per continuar fent-me companyia durant tant de temps. BD i DB per contestar tots els meus missatges, sempre. També R i SM. SGL i LMT pels seus bons consells, que han estat imprescindibles per poder acabar aquesta tesi (*** ****** ** ****). Totes aquelles bones persones que potser sense saber-ho, també m’han ajudat, d’alguna o altra manera, a acabar aquesta tesi. Finalment, sens dubte, els més importants en la realització d’aquesta tesi i en el llarg camí que he hagut de seguir per poder-la començar, els meus pares, el meu germà, la Imma i el (avui encara) petit Josep. Malgrat la distància, tots han estat al meu costat en tot moment. La present tesi doctoral s’ha finançat gràcies a un ajut predoctoral FI de la Generalitat de Catalunya i el Fons Social Europeu (2005FI 00801). Dues estades de recerca fora de Catalunya, finançades per la Generalitat de Catalunya i el Fons Social Europeu, van permetre visitar la University of Alberta (2006 BE-2 00272) i la University of Northern British Columbia (2008 BE-1 00493). Aquesta tesi també ha tingut el suport econòmic del projecte VULCA, finançat pel Ministerio de Educación y Ciencia (VULCA, CGL2005-08133-CO3).

CONTINGUT

1. INTRODUCCIÓ GENERAL 1

El canvi global 1

Invasió de pastures per arbustos 5 Canvis en l’ús del sòl en pastures 5 Causes de la invasió de pastures per arbustos 9 Dinàmica de la invasió de pastures per arbustos: importància dels patrons espacials 12 Gestió de la invasió de pastures per arbustos 18

Efectes de la invasió de pastures per arbustos 23 Efectes de la invasió de pastures per arbustos sobre el segrest de C 23 Mecanismes de canvi en el segrest de C 26

2. OBJECTIUS 29

3. INFORME DEL DIRECTOR DEL FACTOR D’IMPACTE DELS ARTICLES PUBLICATS 31

4. DISCUSSIÓ GENERAL 33

Invasibilitat de les comunitats de pastures per bàlec 33 Efecte del tipus de coberta sobre la proliferació de bàlec 33 Susceptibilitat de les comunitats de pastures a la invasió per bàlec 35

El foc com a determinant de la invasibilitat de pastures per bàlec 41

La invasió de pastures de muntanya per arbustos i els seus efectes sobre el segrest de C 45

Contingut de C 45 Mecanismes en els processos d’acumulació de C al sòl 46 Efectes del tipus funcional de planta sobre la recalcitrància del C del sòl 51 Efectes del canvi climàtic sobre el segrest de C 52

Conclusions finals 55

5. BIBLIOGRAFIA 57

6. PUBLICACIONS 71