Tesis:
Seguimiento ambiental de corredores fluviales: tecnologías y marcos metodológicos para cuantificar los procesos de la vegetación de ribera
- Autor: DÍAZ ALBA, Daniel
- Título: Seguimiento ambiental de corredores fluviales: tecnologías y marcos metodológicos para cuantificar los procesos de la vegetación de ribera
- Fecha: 2025
- Materia:
- Escuela: E.T.S.I. DE MONTES, FORESTAL Y DEL MEDIO NATURAL
- Departamentos: SISTEMAS Y RECURSOS NATURALES
- Acceso electrónico: https://oa.upm.es/87726/
- Director/a 1º: MARTÍNEZ FERNÁNDEZ, Vanesa
- Director/a 2º: GARCÍA DE JALÓN LASTRA, Diego
- Resumen: Riparian corridors play a crucial role in the functioning of river ecosystems, acting as ecological corridors between aquatic and terrestrial ecosystems. These systems have been severely altered, largely due to human activity, which has modified their natural conditions. The study of riparian vegetation and the geomorphology that shapes river channels is essential for developing management plans and strategies that promote the conservation of these systems, or their restoration if they are in a state of degradation. In recent years, emerging technologies in the fields of remote sensing and GIS have enhanced processes and knowledge about the evolution of forest masses in remote areas.
This thesis first analyzes the factors and impacts affecting the regeneration of one of the most important genera in the Salicaceae family, a group of pioneer plant species found in rivers of the Northern Hemisphere: the genus Salix. The literature review shows that the proportion of Salix species studied is low. Additionally, a total of 19 abiotic factors influencing its regeneration were identified, with the most studied being related to soil and hydrology. Regarding pressures, the most studied were flow regulation and competition from invasive vegetation. There is a need for more research on aspects such as the effect of the impact of climate change on Salix regeneration in order to improve the conservation of these species, their environment or to improve restoration techniques.
Secondly, the study explored "in situ" the regeneration state of willows in a regulated channel in the middle-upper reaches of the Jarama River and analyzed the evolution of the active channel's mobility and the transformation of its forms over the past decades. The results indicate that the Jarama River has evolved from a wide, braided channel to a narrower, meandering one, with densely vegetated riparian corridors. Willow formations appear to be in decline, while more drought-tolerant species, such as Fraxinus angustifolia, have colonized the area due to reduced channel mobility and the absence of bare gravel bars. The dominant willow species, Salix salviifolia, has adapted to these changes and is widely distributed along the riparian stretch. The results predict a gradual disappearance of willows in the Jarama River due to a lack of significant recruitment, suggesting that the survival of these trees will depend on the old specimens that may still persist.
Finally, a methodological framework combining new LiDAR technologies and individual tree detection methodologies is proposed. These were applied in two case studies on two Mediterranean rivers, although in very different segments and conditions. First, changes in riparian vegetation and channel forms were analyzed following the demolition of a disused weir on a stretch of the Lozoya River. The riparian corridor has undergone changes due to natural vegetation growth, with an increase in the number of trees of medium height and diameter. However, the canopy cover fraction decreased significantly due to the creation of open spaces that have considerably widened the active channel area.
In the case of the Tiétar River, the analyzed area was much larger, and the methodology was extended to the study of several segments divided according to their geomorphological conditions. In unconfined segments, an increase in corridor density was observed in the lower areas near the shore. At lower elevations, there are more small-sized specimens and fewer large-sized ones. The methodology used in both chapters demonstrates the effectiveness of these technologies for monitoring forested riparian ecosystems and detecting changes in the corridor with high resolution and precision, thus improving the knowledge and management of these dynamic environments.
RESUMEN
Los corredores riparios desempeñan un papel fundamental en el funcionamiento de los ecosistemas fluviales, actuando como corredores ecológicos entre el ecosistema acuático y el terrestre. Estos sistemas se han visto modificados gravemente, en gran medida por la acción humana, que ha modificado sus condiciones naturales. El estudio de la vegetación de ribera y la geomorfología que traza las formas de los cauces fluviales es fundamentales para el desarrollo de planes y estrategias de gestión que promuevan la conservación de estos sistemas, o la restauración de estos si se encuentran en estado de degradación. En los últimos años las nuevas tecnologías emergentes en el campo de la teledetección y los SIG ha permitido mejorar los procesos y el conocimiento sobre la evolución de las masas forestales en zonas remotas.
En esta tesis se analiza en un primer lugar los factores e impactos que intervienen en el regenerado de uno de los géneros de la familia Salicaceae más importante dentro de las especies vegetales pioneras de los ríos del hemisferio norte, el género Salix. La revisión bibliográfica realizada refleja que la proporción de especies estudiadas de Salix es baja. Además, se identificaron un total de 19 factores abióticos que influyen en su regenerado, siendo los más estudiados los relacionados con el suelo y la hidrología. En cuanto a las presiones, las más estudiadas fueron la regulación del caudal y la competencia de la vegetación invasora. Existe una necesidad de incrementar la investigación en aspectos como por ejemplo el efecto del impacto del cambio climático sobre este género para mejorar la conservación estas especies, su entorno o mejorar las técnicas de restauración.
En segundo lugar, se exploró in situ el estado del regenerado de los sauces en un cauce regulado en el tramo medio-alto del río Jarama, y analizó la evolución de la movilidad del cauce activo y la transformación de las formas del cauce. Los resultados indican una evolución del cauce ancho y trenzado, a uno más estrecho y meandriforme, con corredores riparios densamente vegetados. Las formaciones de sauces parecen estar en retroceso, mientras que especies más tolerantes a la sequía, como Fraxinus angustifolia, han colonizado la zona debido a la reducción de la movilidad del cauce y la ausencia de barras de grava desnudas. Los resultados predicen una desaparición gradual de los sauces en el río Jarama debido a la falta de un reclutamiento significativo, lo que sugiere que la supervivencia de estos árboles dependerá de los ejemplares viejos que aún puedan persistir.
Finalmente, se plantea un marco metodológico que aúna nuevas tecnologías LiDAR y metodologías de detección de árbol individual. Se aplicaron en dos casos de estudio en dos ríos de carácter mediterráneo, aunque en tramos y condiciones muy distintas. En primer lugar, se analizaron los cambios producidos en la vegetación de ribera y las formas del cauce tras la demolición de un azud en desuso en un tramo del río Lozoya. El corredor ripario ha experimentado cambios debido al crecimiento natural de la vegetación, con un aumento en el número de árboles de altura y diámetro medianos. Sin embargo, la fracción de cabida cubierta disminuyó notablemente debido a la creación de espacios abiertos que han ensanchado notablemente la zona del cauce activo. En el río Tietar, la superficie analizada fue mucho más extensa, y la metodología se amplió al estudio de varios tramos segmentados según sus condiciones geomorfológicas. En los segmentos no confinados, se observó un aumento en la densidad del corredor en las zonas más bajas cerca de la orilla. En las cotas bajas, hay más ejemplares de pequeño tamaño y menos de gran tamaño. La metodología utilizada en ambos capítulos demuestra la eficacia de estas tecnologías para monitorizar ecosistemas riparios forestales y detectar cambios en el corredor con resoluciones y precisiones elevadas, mejorando así el conocimiento y la gestión de estos entornos dinámicos.