Estructura funcional de la vegetació alpina dels Pirineus. Resposta de les comunitats als factors ambientals i als efectes del canvi global

Abstract

En aquesta tesi ens plantegem aprofundir en el coneixement de l’estructura funcional i dels processos que expliquen la diversificació de les comunitats vegetals alpines pirinenques, i que regeixen el funcionament i la dinàmica de la vegetació. L’àrea d’estudi és l’estatge alpí de la serralada pirinenca comprès dins els límits administratius català i andorrà; puntualment aquesta àrea d’estudi s’estén a tot el territori situat per damunt del límit actual del bosc.

Un primer aspecte estudiat és l’estructura de les comunitats en base als seus trets funcionals. Veiem que el conjunt de la vegetació alpina presenta un espectre característic amb un clar predomini dels hemicriptòfits i del creixement vegetatiu, trets que confereixen a aquesta vegetació una clara dinàmica estacional i força estabilitat a mig termini. Les comunitats vegetals sotmeses a les condicions climàtiques generals de l’alta muntanya, principalment els prats, no difereixen gaire de l’espectre general, mentre que aquelles comunitats restringides a indrets amb condicions ambientals particulars són clarament discordants. A nivell reproductiu, més de la meitat de les espècies alpines no presenta mecanismes específics de disseminació de les llavors. En les comunitats de congestera, aquestes espècies són majoria, per bé que no són tant dominants pel què fa al recobriment. El més destacable d’aquestes comunitats respecte la vegetació veïna és l’elevat nombre de tàxons amb un banc de llavors persistent al sòl, fet que els confereix una notable capacitat de regeneració. Un altre aspecte estudiat és l’estructura de les comunitats pradenques i subarbustives en base a la biomassa dels diferents grups funcionals i els seus compartiments estructurals. Als prats veiem l’efecte de les diferents situacions topogràfiques en la vegetació. La pertorbació lligada a la dinàmica de vessant als solells, l’estrès abiòtic de les zones culminants, i les condicions més favorables de les parts baixes de vessant i de les clotades condicionen la presència de diferents comunitats pradenques amb valors de biomassa i diversitat de grups funcionals contrastats. Als matollars s’aprecien diferències no només entre les situacions topogràfiques, sinó també entre els tipus de roca mare i entre els tipus funcionals de les espècies dominants. Les condicions ambientals particulars de cada situació topogràfica tenen un cert efecte en la biomassa dels grups funcionals acompanyants, i estan directament relacionades tant amb la producció primària com amb la velocitat de descomposició de la virosta. El tipus de roca mare, probablement a través de les diferents propietats hídriques del sòl, sembla tenir importància tant en l’estructura de la comunitat com en els processos de l’ecosistema. El tipus funcional de l’espècie dominant no només té un paper clarament estructurador, limitant o permetent el creixement de les formes de creixement acompanyants, sinó que també té un paper en el funcionament de l’ecosistema a través de les seves característiques foliars.

Finalment, pel que fa als processos que regeixen la dinàmica de les comunitat alpines, hem vist que en el cas de l’emmatament és important no només el tipus d’estructura de la població de l’arbust, sinó que també hi afecten el recobriment arbustiu i la pressió del bestiar. El tipus de prat i les variables abiòtiques locals no semblen tenir importància en aquest procés. En el cas de les congesteres, en canvi, veiem com una sèrie d’estius amb valors de precipitació més baixos que la mitjana poden haver provocat canvis substancials a la comunitat nivosa del Gnaphalio-Sedetum, on s’aprecia un increment en la freqüència d’espècies pradenques i una disminució en la freqüència d’espècies quionòfiles. La pròpia estructura d’aquesta comunitat, baixa i poc densa, en facilita la colonització per part de les espècies pradenques, més competitives, que troben buits on poder-s’hi establir quan les condicions ambientals els són favorables.

The aim of this thesis was to deepen the knowledge of the functional structure and processes that drive functioning and dynamics of Pyrenean alpine plant communities. The comparative analysis of plant communities revealed a characteristic spectrum of functional traits, where hemicryptophyte life form and vegetative growth are clearly preeminent. Most grassland communities, subjected to the general climatic conditions, fit in that spectrum, whereas communities restricted to particular situations were clearly discordant. Roughly half of the alpine species did not have specific seed dissemination mechanisms. This trait is even more extended in snowbed communities, where a noticeable number of species had persistent soil seed banks.

Based on the biomass allocation into different structural compartments and functional groups, the topographical situation was apparent in the vegetation structure of grasslands. Disturbance related to slope dynamics on southern slopes, abiotic stress on summits and upper slopes, and the most favourable conditions found on lower slopes and flat areas determine contrasting grassland communities concerning their biomass and diversity of functional groups. Shrubby communities were mostly diversified through the functional type of the dominant species, which in addition to their structural role, drove vegetation structure and processes through their leaf traits. Environmental conditions related to topographical situations and to bedrock types had some effects on the coexisting functional groups, and were directly related to ecosystem processes.

Concerning community dynamics, grassland encroachment was driven not only by the structure of shrub populations, but also by shrub coverage and livestock pressure. Contrasting grassland type and local abiotic variables did not result in distinct effects. In the case of snowbeds, lower summer rainfall through last years could have promoted substantial changes in the snowy community Gnaphalio-Sedetum, where grassland species increased while chionophilous species decreased. Thus, the reported climatic change enhanced the retreat of this low, sparse snowbed community.