http://hdl.handle.net/10498/6629 Thu, 05 Nov 2026 05:17:28 GMT 2026-11-05T05:17:28Z http://hdl.handle.net/10498/40300 Impact of environmental variability in shallow marine areas: effect on net metabolism and sediment-water fluxes in the intertidal zone Pérez Rodríguez, Valle La variabilidad ambiental que se produce a distintas escalas temporales, desde ciclos estacionales hasta eventos extremos como olas de calor y temporales de viento, condiciona ampliamente la biogeoquímica de los sedimentos someros e intermareales. Esta tesis integra tres estudios complementarios para evaluar cómo los factores físicos controlan el metabolismo neto y los flujos sedimento-agua en ecosistemas costeros someros del suroeste de España. En un primer estudio, se evaluó la producción primaria bentónica y la dinámica del nitrógeno en sedimentos intermareales del estuario del río Guadalquivir, sistema con gran turbidez y elevada carga de nitrato, a lo largo de un ciclo anual. Los flujos sedimento-columna de agua de oxígeno y nitrógeno inorgánico disuelto (amonio, nitrato y nitrito), junto a perfiles verticales de concentración de pigmentos fotosintéticos, carbono orgánico y concentración de nutrientes en el agua intersticial, mostraron que el microfitobentos mantiene los sedimentos intermareales de la desembocadura y del tramo medio con un metabolismo neto autotrófico, con picos de producción invernales a pesar de observarse una mayor irradiancia en verano. La demanda de amonio por parte del microfitobentos explicó su alta captación, mientras que la absorción de nitrato se debe posiblemente a altas tasas de desnitrificación. Así, la desnitrificación superó en gran manera la reducción de hierro y sulfato como vía principal de mineralización anaerobia, aunque este se vio sobrepasado por la captación de nitrógeno del microfitobentos, subrayando el papel central de las microalgas bentónicas en el reciclaje de nutrientes estuarinos. En un segundo estudio, se analizaron los efectos de temperaturas extremas, simulando una ola de calor (10-42ºC) sobre el metabolismo neto, el ciclo de nutrientes y el intercambio de gases de efecto invernadero mediante incubaciones de testigos de sedimento y microperfiles de oxígeno en sedimentos de la zona de la Bahía de Cádiz. La exposición prolongada a altas temperaturas aceleró la respiración y alteró el ciclo del nitrógeno. Mientras que un incremento moderado de temperatura potenció la nitrificación y el flujo de nitrito hacia la columna de agua, temperaturas superiores a 34ºC favorecieron procesos anaerobios como desnitrificación o DNRA. Los análisis metagenómicos mostraron un aumento de genes de desnitrificación y de metanógenos termotolerantes en los tratamientos de mayor temperatura. El flujo de óxido nitroso hacia la columna de agua alcanzó su máximo a temperaturas intermedias, disminuyendo en temperaturas superiores, mientras que las emisiones de metano aumentaron de manera exponencial con la exposición a temperaturas ascendentes. Estos resultados sugieren que olas de calor de mayor magnitud y más prolongadas en el tiempo pueden cambiar la naturaleza de los sedimentos someros, invirtiendo su comportamiento como sumidero de dióxido de carbono, óxido nitroso y metano, convirtiéndolos zonas de gran emisión de estos gases. En un último estudio, investigamos la respuesta biogeoquímica a la variabilidad ambiental causada por un fuerte temporal de viento en la parte interna de la Bahía de Cádiz. Se hicieron muestreos antes, durante y después al evento extremo de viento en varios puntos del saco interno de la Bahía, uno con fondo más arenoso y otro más fangoso. Los datos revelaron picos transitorios de sólidos totales en suspensión, clorofila-a y nutrientes disueltos en la columna de agua, demostrando un acoplamiento en los compartimentos bentónico y pelágico. Paralelamente, la penetración de oxígeno, el metabolismo neto y las concentraciones de nutrientes en el agua intersticial mostraron alteraciones significativas, reflejando así procesos de resuspensión y cambios hidrodinámicos. Además, las imágenes de satélite confirmaron heterogeneidad espacial en la exportación de material y nutrientes, con incrementos de hasta 3.6 veces la exportación hacia aguas costeras adyacentes. Estos estudios demuestran que los sedimentos intermareales someros presentan flujos de carbono, nitrógeno y oxígeno muy dinámicos y acoplados, regulados tanto por perturbaciones graduales como por eventos bruscos. Al integrar experimentos de laboratorio, observaciones de campo anuales, biología molecular y teledetección, esta tesis aporta un avance sustancial en la comprensión de cómo la variabilidad climática y las presiones antropogénicas modulan la función de los ecosistemas costeros y sus balances de gases de efecto invernadero.; Environmental variability, from seasonal cycles to extreme events such as heatwaves and windstorms, profoundly affects the biogeochemistry of shallow, intertidal sediments. This thesis integrates three complementary studies to evaluate how physical factors control net metabolism and sediment–water fluxes in intertidal zones of southwestern Spain. In the first study, benthic primary production and nitrogen dynamics were evaluated in intertidal sediments of the Guadalquivir River estuary, a highly turbid and nutrified system, over an annual cycle. Sediment–water oxygen and dissolved inorganic nitrogen fluxes, together with vertical profiles of photosynthetic pigments, organic carbon, and porewater nutrients, showed that microphytobenthos maintains net autotrophic sediments at both the estuary mouth and mid‐estuary sites, with winter production peaks despite higher summer irradiance. Microphytobenthos Ammonium uptake accounted for almost all ammonium removal, while persistent nitrate consumption sustained elevated denitrification rates. Thus, denitrification far exceeded iron and sulfate-reduction as the main anaerobic mineralization pathway, although it was surpassed by nitrogen uptake from microphytobenthos, underscoring the central role of benthic microalgae in estuarine nutrient recycling. In a second study, we analyzed the effects of extreme temperatures, simulating a heatwave (10-42 °C), on net metabolism, nutrient cycling, and greenhouse‐gas exchange through sediment‐core incubations and oxygen microprofiling in sediments from the Bay of Cadiz. Prolonged exposure to high temperatures accelerated respiration and altered the nitrogen cycle. Moderate warming enhanced nitrification and nitrite flux to the overlying water, whereas temperatures above 34 °C favored anaerobic processes such as denitrification or DNRA. Metagenomic analyses revealed an increase of denitrification genes and thermotolerant methanogens under the highest‐temperature treatments. Consequently, nitrous oxide flux peaked at intermediate temperatures before declining, while methane emissions increased exponentially with rising temperature. These results suggest that more intense and prolonged heatwaves could transform shallow sediments from carbon dioxide, nitrous oxide and methane sinks into net sources. Finally, we investigated the biogeochemical response to environmental variability caused by a major windstorm in the inner Bay of Cádiz. Samples were taken before, during, and after the storm at two sites, one sandy, one muddy, within the inner bay. These surveys revealed transient peaks in total suspended solids (TSS), chlorophyll‐a, and dissolved nutrients in the water column, demonstrating benthicpelagic coupling. Concurrently, oxygen penetration, net metabolism, and pore‐ water nutrients showed significant alterations, reflecting sediment resuspension and hydrodynamic changes. Satellite imagery confirmed spatial heterogeneity in material and nutrient export, with up to a 3.6‐fold increase in export to adjacent coastal waters. These studies demonstrate that shallow intertidal sediments exhibit very dynamic, tightly coupled carbon, nitrogen, and oxygen fluxes, regulated by both gradual disturbances and abrupt events. By integrating laboratory experiments, year‐round field observations, molecular biology, and remote sensing, this thesis makes a substantial contribution to our understanding of how climatic variability and anthropogenic pressures modulate coastal ecosystem function and greenhouse‐ gas balances. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10498/40300 2025-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10498/40294 Dispersal and recruitment filters shaping woody plant communities in Mediterranean forests Acevedo Limón, Lucía Forest ecosystems worldwide have been profoundly altered by habitat loss, fragmentation and degradation, collectively major threats to global biodiversity. Mediterranean forests have been severely transformed, with woody plant communities frequently persisting as isolated vegetation patches surrounded by anthropogenic matrices. Despite extensive evidence documenting negative pervasive impacts of landscape alterations on biodiversity patterns; an empirical, community-level understanding of the mechanisms driving these changes remains limited. Seed dispersal enables plants to reach suitable recruitment sites, shaping local regeneration dynamics and maintaining connectivity among communities. Habitat loss and fragmentation can limit seed dispersal at regional scales, reducing immigration and potentially leading to biodiversity deficits in local assemblages. Following dispersal, plant recruitment is governed by a suite of biotic and abiotic filters, including seed predation, herbivory and soil properties, which together shape the trajectory of community assembly. Habitat degradation can modify the strength and nature of these filters, reshaping community structure during plant recruitment. Understanding how these demographic processes jointly shape woody plant community assembly in human-modified landscapes represents a key challenge for biodiversity conservation of Mediterranean forests. The aim of this thesis was to understand how seed dispersal and subsequent recruitment filters jointly shape the assembly of woody plant communities in Mediterranean forest patches. This PhD project was conducted in ten Mediterranean forest patches in the Guadalquivir Valley (southwestern Iberian Peninsula). This highly transformed landscape retains just 1% forest cover. In these sites, we quantified taxonomic and functional community structure across multiple life stages of plant regeneration, assessing how frugivore-mediated seed dispersal and recruitment shape fleshy-fruited plant assemblages. We also conducted a seed-introduction experiment to assess whether forest patches exhibited diversity deficits driven by regional seed dispersal limitation. The experiment included dry- and fleshy-fruited plant species, representing contrasting dispersal mechanisms and potential. Finally, we compiled data on demographic transitions during woody plant recruitment across the Mediterranean Region, which allowed us to quantify the species colonisation potential, extend insights on recruitment filters across spatial scales and inform evidence-based restoration of Mediterranean ecosystems. We found that woody plant community structure was strongly shaped by the sequential interaction between seed dispersal and recruitment filters. Frugivore-mediated seed dispersal promote d species turnover and taxonomic and functional diversity through negative - density dependent process es and heterogeneous seed deposition patterns. During subsequent recruitment, c ommunity composition was substantially reshaped, driven by vertebrate seed predators and herbivores together with other trait - based filters . Th ese filters resulted in marked increases in functional diversity despite relatively modest changes in taxonomic diversity. At broader spatial scales, seed dispersal limitation among forest patches led to biodiversity deficits, as many suitable habitats remain ed unoccupied due to limited propagule arrival from the regional species pool. Diversity deficits affect ed dry - and fleshy - fruited plant species, indicating that neither abiotic nor animal - mediated dispersal was sufficient to maintain connectivity among forest patches. Across the Mediterranean Region, the recruitment of woody plant species arose from the interaction between biotic and abiotic conditions ( microhabitat, seed predation, herbivory and bioclimate ) together with species’ seed mass , underscoring the role of ecological filters and functional traits in shaping recruitment of Mediterranean vegetation . Taken together, this PhD thesis demonstrates that the assembly of Mediterranean woody plant communities emerges from the sequential interplay between seed dispersal and recruitment filters. Seed dispersal regulates local species richness and contributes to diversity, whereas recruitment filters determine establishment success and shape composition and functional diversity. These findings highlight that effective biodiversity conservation in human-modified landscapes requires restoring the demographic processes that sustain plant regeneration. Re-establishing demographic processes in Mediterranean landscapes can counteract biodiversity deficits and transform forest patches into diverse and resilient plant communities, particularly urgent under ongoing climate change scenario.; Los ecosistemas forestales han sido profundamente alterados por la pérdida, fragmentación y degradación del hábitat, que en conjunto representan una de las principales amenazas para la biodiversidad global. Los bosques mediterráneos se han visto especialmente transformados, haciendo que las comunidades de plantas leñosas frecuentemente persistan como parches de vegetación aislados y rodeados por matrices antropizadas. A pesar de los múltiples resultados que informan sobre los efectos negativos de las alteraciones del paisaje en la biodiversidad, aún es limitado el conocimiento empírico y a escala de comunidad que tenemos sobre los mecanismos que los generan. La dispersión de semillas permite a las plantas alcanzar sitios adecuados para el reclutamiento, influyendo en la dinámica de regeneración local y manteniendo la conectividad entre comunidades. Sin embargo, la fragmentación del hábitat puede limitar la dispersión de semillas a escala regional, reduciendo la inmigración y pudiendo generar déficits de biodiversidad. Tras la dispersión, el reclutamiento está regulado por una serie de filtros bióticos y abióticos, como la depredación de semillas, la herbivoría y las condiciones del suelo, que en conjunto determinan la trayectoria del ensamblaje de las comunidades. La degradación del hábitat puede modificar la intensidad y naturaleza de estos filtros, reconfigurando la estructura de las comunidades durante el reclutamiento. Comprender cómo estos procesos demográficos influyen conjuntamente en el ensamblaje de las comunidades de plantas leñosas en parches de bosque constituye, por tanto, un desafío clave para la conservación de la biodiversidad de los bosques mediterráneos. El objetivo de esta tesis fue comprender cómo la dispersión de semillas y el posterior reclutamiento actúan conjuntamente en el ensamblaje de las comunidades de plantas leñosas en parches de bosque mediterráneo. El estudio se llevó a cabo en diez parches de bosque mediterráneo situados en el valle del Guadalquivir (suroeste de la Península Ibérica), un paisaje altamente transformado en el que la cobertura forestal se reduce a tan solo un 1 % del territorio. En estos sitios, caracterizamos la estructura taxonómica y funcional de las comunidades a lo largo de múltiples estadios del ciclo de regeneración, evaluando cómo la dispersión de semillas mediada por frugívoros y el reclutamiento afectan al ensamblaje de las comunidades de plantas con frutos carnosos. Asimismo, realizamos un experimento de introducción de semillas para evaluar si los parches de bosque presentaban déficits de diversidad causados por limitaciones en la dispersión de semillas. El experimento incluyó especies de fruto carnoso y seco, representando diferentes mecanismos de dispersión y potencial. Finalmente, recopilamos datos sobre transiciones demográficas durante el reclutamiento de plantas leñosas de toda la Región Mediterránea. Esto nos permitió cuantificar el potencial de colonización de las especies, contrastar el efecto de los filtros del reclutamiento en un contexto espacial más amplio y apoyar el diseño de estrategias de restauración de los ecosistemas mediterráneos basadas en evidencias científicas. Nuestros resultados muestran que la estructura de las comunidades de plantas leñosas está fuertemente determinada por la interacción entre la dispersión de semillas y los posteriores filtros de reclutamiento. La dispersión de semillas mediada por frugívoros promovió el recambio de especies y aumentó la diversidad taxonómica y funcional mediante procesos de densodependencia negativa y patrones heterogéneos de deposición de semillas. Durante el reclutamiento, la composición de las comunidades se reconfiguró de manera sustancia, promovido por la acción de depredadores de semillas y herbívoros vertebrados, junto con otros filtros basados en rasgos funcionales. Estos filtros en conjunto dieron lugar a un aumento marcado de la diversidad funcional a pesar de cambios relativamente modestos en la diversidad taxonómica. A escalas espaciales más amplias, la limitación en la dispersión de semillas entre parches de bosque generó déficits de biodiversidad, ya que numerosos hábitats adecuados permanecían desocupados debido a la limitada llegada de propágulos desde el pool regional de especies. Estos déficits afectaron a especies de fruto carnoso y seco, lo que indica que ni la dispersión abiótica ni la mediada por animales resultaron suficientes para mantener la conectividad entre parches de bosque. En la Región Mediterránea, el reclutamiento de las especies leñosas estuvo determinado por las condiciones bióticas y abióticas (microhábitat, depredación de semillas, herbivoría y bioclima), junto con rasgos funcionales como la masa de la semilla. Esto pone de manifiesto el papel de los filtros ecológicos y de los rasgos funcionales en la organización del reclutamiento de la vegetación mediterránea. En conjunto, esta tesis demuestra que el ensamblaje de las comunidades de plantas leñosas mediterráneas emerge de la interacción secuencial entre la dispersión de semillas y los filtros que actúan durante el reclutamiento. La dispersión regula la riqueza de especies y contribuye a la diversidad de las comunidades, mientras que los factores que operan en el reclutamiento determinan el éxito de establecimiento y modelan la composición y la diversidad funcional de las comunidades. Estos resultados ponen de manifiesto que la conservación de la biodiversidad en paisajes antropizados requiere restaurar los procesos demográficos que sostienen la regeneración vegetal. El restablecimiento de estos procesos en los paisajes mediterráneos puede contribuir a revertir los déficits de biodiversidad y permitir que los parches de bosque se transformen en comunidades vegetales diversas y resilientes, lo cual resulta especialmente crítico en el contexto actual de cambio climático. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10498/40294 2026-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10498/38387 Impacto de la variabilidad ambiental en zonas acuáticas someras: Efecto sobre el metabolismo neto y flujos sedimento-agua en la zona intermareal. Pérez Rodríguez, Valle La variabilidad ambiental que se produce a distintas escalas temporales, desde ciclos estacionales hasta eventos extremos como olas de calor y temporales de viento, condiciona ampliamente la biogeoquímica de los sedimentos someros e intermareales. Esta tesis integra tres estudios complementarios para evaluar cómo los factores físicos controlan el metabolismo neto y los flujos sedimento-agua en ecosistemas costeros someros del suroeste de España. En un primer estudio, se evaluó la producción primaria bentónica y la dinámica del nitrógeno en sedimentos intermareales del estuario del río Guadalquivir, sistema con gran turbidez y elevada carga de nitrato, a lo largo de un ciclo anual. Los flujos sedimento-columna de agua de oxígeno y nitrógeno inorgánico disuelto (amonio, nitrato y nitrito), junto a perfiles verticales de concentración de pigmentos fotosintéticos, carbono orgánico y concentración de nutrientes en el agua intersticial, mostraron que el microfitobentos mantiene los sedimentos intermareales de la desembocadura y del tramo medio con un metabolismo neto autotrófico, con picos de producción invernales a pesar de observarse una mayor irradiancia en verano. La demanda de amonio por parte del microfitobentos explicó su alta captación, mientras que la absorción de nitrato se debe posiblemente a altas tasas de desnitrificación. Así, la desnitrificación superó en gran manera la reducción de hierro y sulfato como vía principal de mineralización anaerobia, aunque este se vio sobrepasado por la captación de nitrógeno del microfitobentos, subrayando el papel central de las microalgas bentónicas en el reciclaje de nutrientes estuarinos. En un segundo estudio, se analizaron los efectos de temperaturas extremas, simulando una ola de calor (10-42ºC) sobre el metabolismo neto, el ciclo de nutrientes y el intercambio de gases de efecto invernadero mediante incubaciones de testigos de sedimento y microperfiles de oxígeno en sedimentos de la zona de la Bahía de Cádiz. La exposición prolongada a altas temperaturas aceleró la respiración y alteró el ciclo del nitrógeno. Mientras que un incremento moderado de temperatura potenció la nitrificación y el flujo de nitrito hacia la columna de agua, temperaturas superiores a 34ºC favorecieron procesos anaerobios como desnitrificación o DNRA. Los análisis metagenómicos mostraron un aumento de genes de desnitrificación y de metanógenos termotolerantes en los tratamientos de mayor temperatura. El flujo de óxido nitroso hacia la columna de agua alcanzó su máximo a temperaturas intermedias, disminuyendo en temperaturas superiores, mientras que las emisiones de metano aumentaron de manera exponencial con la exposición a temperaturas ascendentes. Estos resultados sugieren que olas de calor de mayor magnitud y más prolongadas en el tiempo pueden cambiar la naturaleza de los sedimentos someros, invirtiendo su comportamiento como sumidero de dióxido de carbono, óxido nitroso y metano, convirtiéndolos zonas de gran emisión de estos gases. En un último estudio, investigamos la respuesta biogeoquímica a la variabilidad ambiental causada por un fuerte temporal de viento en la parte interna de la Bahía de Cádiz. Se hicieron muestreos antes, durante y después al evento extremo de viento en varios puntos del saco interno de la Bahía, uno con fondo más arenoso y otro más fangoso. Los datos revelaron picos transitorios de sólidos totales en suspensión, clorofila-a y nutrientes disueltos en la columna de agua, demostrando un acoplamiento en los compartimentos bentónico y pelágico. Paralelamente, la penetración de oxígeno, el metabolismo neto y las concentraciones de nutrientes en el agua intersticial mostraron alteraciones significativas, reflejando así procesos de resuspensión y cambios hidrodinámicos. Además, las imágenes de satélite confirmaron heterogeneidad espacial en la exportación de material y nutrientes, con incrementos de hasta 3.6 veces la exportación hacia aguas costeras adyacentes. Estos estudios demuestran que los sedimentos intermareales someros presentan flujos de carbono, nitrógeno y oxígeno muy dinámicos y acoplados, regulados tanto por perturbaciones graduales como por eventos bruscos. Al integrar experimentos de laboratorio, observaciones de campo anuales, biología molecular y teledetección, esta tesis aporta un avance sustancial en la comprensión de cómo la variabilidad climática y las presiones antropogénicas modulan la función de los ecosistemas costeros y sus balances de gases de efecto invernadero.; Environmental variability, from seasonal cycles to extreme events such as heatwaves and windstorms, profoundly affects the biogeochemistry of shallow, intertidal sediments. This thesis integrates three complementary studies to evaluate how physical factors control net metabolism and sediment–water fluxes in intertidal zones of southwestern Spain. In the first study, benthic primary production and nitrogen dynamics were evaluated in intertidal sediments of the Guadalquivir River estuary, a highly turbid and nutrified system, over an annual cycle. Sediment–water oxygen and dissolved inorganic nitrogen fluxes, together with vertical profiles of photosynthetic pigments, organic carbon, and porewater nutrients, showed that microphytobenthos maintains net autotrophic sediments at both the estuary mouth and mid‐estuary sites, with winter production peaks despite higher summer irradiance. Microphytobenthos Ammonium uptake accounted for almost all ammonium removal, while persistent nitrate consumption sustained elevated denitrification rates. Thus, denitrification far exceeded iron and sulfate-reduction as the main anaerobic mineralization pathway, although it was surpassed by nitrogen uptake from microphytobenthos, underscoring the central role of benthic microalgae in estuarine nutrient recycling. In a second study, we analyzed the effects of extreme temperatures, simulating a heatwave (10-42 °C), on net metabolism, nutrient cycling, and greenhouse‐gas exchange through sediment‐core incubations and oxygen microprofiling in sediments from the Bay of Cadiz. Prolonged exposure to high temperatures accelerated respiration and altered the nitrogen cycle. Moderate warming enhanced nitrification and nitrite flux to the overlying water, whereas temperatures above 34 °C favored anaerobic processes such as denitrification or DNRA. Metagenomic analyses revealed an increase of denitrification genes and thermotolerant methanogens under the highest‐temperature treatments. Consequently, nitrous oxide flux peaked at intermediate temperatures before declining, while methane emissions increased exponentially with rising temperature. These results suggest that more intense and prolonged heatwaves could transform shallow sediments from carbon dioxide, nitrous oxide and methane sinks into net sources. Finally, we investigated the biogeochemical response to environmental variability caused by a major windstorm in the inner Bay of Cádiz. Samples were taken before, during, and after the storm at two sites, one sandy, one muddy, within the inner bay. These surveys revealed transient peaks in total suspended solids (TSS), chlorophyll‐a, and dissolved nutrients in the water column, demonstrating benthic-pelagic coupling. Concurrently, oxygen penetration, net metabolism, and pore‐water nutrients showed significant alterations, reflecting sediment resuspension and hydrodynamic changes. Satellite imagery confirmed spatial heterogeneity in material and nutrient export, with up to a 3.6‐fold increase in export to adjacent coastal waters. These studies demonstrate that shallow intertidal sediments exhibit very dynamic, tightly coupled carbon, nitrogen, and oxygen fluxes, regulated by both gradual disturbances and abrupt events. By integrating laboratory experiments, year‐round field observations, molecular biology, and remote sensing, this thesis makes a substantial contribution to our understanding of how climatic variability and anthropogenic pressures modulate coastal ecosystem function and greenhouse‐gas balances. Fri, 03 Oct 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10498/38387 2025-10-03T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10498/38190 Efectos del cambio ambiental global sobre el acoplamiento biogeoquímico y los ciclos elementales en ecosistemas terrestres: un estudio multiescala en suelo, plantas y hojarasca Caetano Sánchez, Cristina Esta tesis examina los efectos de tres impulsores clave del cambio ambiental global (la deposición de nitrógeno, la eutrofización y la defaunación inducida por el ser humano) sobre la dinámica y la distribución espacial de los elementos químicos en distintos compartimentos ecosistémicos (planta, suelo y hojarasca) en diversos tipos de ecosistemas. Para ello, se emplea el concepto de acoplamiento biogeoquímico, basado en el coeficiente promedio de correlaciones de Spearman (en valor absoluto) entre pares de elementos, lo que permite evaluar el grado de asociación espacial entre múltiples elementos en el suelo y en los tejidos vegetales bajo condiciones experimentales. Los capítulos I y II presentan, respectivamente, el marco conceptual y los objetivos generales y específicos de esta investigación. En el capítulo III se analiza el impacto de cuatro años de deposición simulada de nitrógeno mediante un tratamiento de fertilización con nitrato de amonio (NHNO) en cuatro niveles (0, 10, 20 y 50 kg N·ha¹·año¹) sobre el acoplamiento biogeoquímico de 10 elementos en los suelos de un matorral mediterráneo semiárido en España central. El capítulo IV se centra en los efectos de cinco años de defaunación progresiva y selectiva de vertebrados e invertebrados sobre la concentración de macro y micronutrientes en el suelo y en los tejidos vegetales de dos tipos de vegetación subalpina, caracterizadas por diferente historial de pastoreo y productividad en el Parque Nacional Suizo. Además, se evalúa el impacto de la defaunación sobre la co-ocurrencia espacial de elementos en plantas y suelos (acoplamiento biogeoquímico), así como la relación entre el acoplamiento de elementos químicos individuales en las plantas y en el suelo. Dado que se encuentra entre las prácticas comunes en ecosistemas de pastizales manejados, el capítulo V examina el impacto de la fertilización con múltiples nutrientes sobre el contenido elemental de dos tipos de sustratos de hojarasca estandarizada con diferente capacidad de descomposición (té verde como material lábil y rooibos como recalcitrante) en 18 pastizales distribuidos globalmente. Asimismo, se investiga la transferencia bidireccional de elementos durante el proceso de descomposición mediante un enfoque de balance de masas, con el objetivo de evaluar la translocación de elementos químicos durante este proceso. Adicionalmente, se calcula el grado de acoplamiento elemental global de ambos sustratos, así como el acoplamiento de elementos individuales para cada nivel de tratamiento y tipo de sustrato. Para evaluar la generalidad del acoplamiento de los elementos en los tejidos vegetales en función del sustrato, también se analiza la relación entre el acoplamiento de elementos químicos individuales en el té verde y en el rooibos. Finalmente, en el capítulo VI se presentan las consideraciones generales de la tesis doctoral y se discuten las conclusiones, tanto de manera global como de forma específica, para los capítulos III, IV y V. Fri, 19 Sep 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/10498/38190 2025-09-19T00:00:00Z