inst/desc_app/respine_intro.md

In ajpelu/respine: Evaluate RESilience of Mediterranean PINE plantations

1 Crear Landscape

• raster vacío (value = 0) 100 x 200 celdas (n=20000)
• createLandscape()

createLandscape() (I)

• Pinares de repoblación
  • Añade patch de pinar en posición fija
  • tamaño variable ($size_pp$) (300 - 6000)
  • densidad de población ($den_pp$)
  • landUse = 1
• Bosques naturales
  • Añade n patches ($n_nf$) (1 - 5)
  • Posición aleatoria
  • tamaño variable ($size_nf$) (10 - 500)
  • landUse = 2

createLandscape() (II)

• Cultivos
  • Añade entre 3 - 8 patches (random)
  • tamaño 10 - max [7.5 % celdas disponibles]
  • Posición aleatoria
  • landUse = 3
• Otros
  • Resto celdas
  • landUse = 0

createLandscape() output

• Mapa con diferentes patches de pinares de repoblación, cultivos y bosques naturales de acuerdo a lo que el usuario ha elegido.
• Color de los pinares de repoblación varía en función de la densidad de la repoblación ($den_pp$) (baja, media, alta). See issue #5

2 Valores iniciales de Riqueza

• initRichness()
  • raster con paisaje: output createLandscape()
  • dataframe con riqueza por uso del Suelo
  • raster de distancia
  • densidad del pinar de repoblación
  • Uso del pasado del pinar de repoblación

initRichness() (I)

• Bosques naturales (landUse = 2)
  • Cada pixel un valor aleatorio del rango de riqueza potencial
• Cultivos (landUse = 3)
  • Cada pixel un valor aleatorio del rango de riqueza potencial

| ecosystem | low limit | upper limit | |-------------------|-----------|-------------| | Repoblaciones | 12.82 | 13.34 | | Bosques naturales | 14.67 | 17.88 | | Cultivos | 1 | 3 | Ver issue #4

initRichness() (II)

• Pine plantations (landUse = 1)

$$ Riqueza \sim RiquezaPotencial \times fc $$

$$ fc\sim f\left [w_1 \cdot Reg \times w_2 \cdot DistSeedSource \times w_3\cdot TreeDensity\right] $$

pesos?

tree Density

$$ ftreeden = \exp \left [ -\frac{1}{2} \left( \frac{ treeDensity - 0.22} {1504.1} \right )^2\right ] $$

• Eq. 3. Gómez-Aparicio et al. 2009
• treedensity ($den_pp$)
• baja = 100, media = 1250, alta = 3000 (ver issue #5)

Regenerado de Quercíneas (I) (contribución a Riqueza)

• ¿Cuanto aportan las quercíneas a la riqueza total de especies en los pinares de repoblación?
• DataPaper SINFONEVADA. ¿Cuanto aportan las quercíneas a la riqueza observada en cada plot?
• Aportan un 9 % (promedio) a la riqueza de la parcela ($w_1 \sim 0.1$)

Regenerado de Quercíneas (II) (elección variables)

$$ Reg\sim f\left [\bold{UsoSuelo} \times DistSeedSource \times TreeDensity\right] $$

• Pesos $\sim$ varianza explicada modelos univariantes

| variable | Pseudo-R2 | scale | |-----------------------------------------|-----------|--------------------------| | past Land Use | 0.1238 | 0.4767 | | Propagule source distance | 0.0832 | 0.3204 | | Pine density | 0.0057 | 0.2029 |

• Uso Suelo vs. modelo:
  • Ver issue #12
  • Correlación variables, inflacción varianca (VIF)

Regenerado de Quercíneas(III): Usos del suelo

modelo zero-inflated $\sim$ prob. no regeneración + prob. abundancia

| Past Land Use | odds Ratio | rescale | reverse Rescale | |-------------------------|------------|--------------|-----------------------| | Oak formation | 0.3935 | 0.0001 | 0.9999 | | Mid-mountain Shrubland | 1.7576 | 0.5018 | 0.4982 | | Pasture | 3.1119 | 0.9999 | 0.0001 | | Cropland | 3.0362 | 0.9720 | 0.0279 | * Nota: Valores para misma distancia y densidad media (750 tree/ha)

Regenerado de Quercíneas (IV): Usos del suelo

$$ w_1 \cdot Reg = 0.1 \times uso $$

• probabilidad reescalada de encontrar regeneración en función del uso del suelo sigue el siguiente gradiente:

Encinar (0.9999) Matorrales (0.4982) Cultivos (0.0279) Pastizales (0.0001)

Distance to seed source (I)

• En pinares de repoblación, la presencia y abundancia de otras especies diferentes a pinos, está determinada por la distancia a la fuente semillera (entre otras) (González-Moreno et al. 2011)
• De diferentes tipos de vegetación considerados, los bosques naturales de quercíneas son los más influyentes en cuanto a la distancia a la fuente semillera.
• Distancias mas cortas podrían aumentar el pool de especies en plantaciones (reducir uniformidad)

Distance to seed source (II)

• Ecuación :large_orange_diamond:

$$

Diversity = 1.7605 - 0.0932 \left( \sqrt{\sqrt{distance}} \right )

$$

• Diversidad potencial para cada pixel en función de la distancia
• Escalar 0 y 1
• Esto se aplica solo a celdas de pinar

Dispersal module

sensu Nathan et al. 2012

• Start-point (fuente semillera)
• Disperser
• End-point (target)

Seed source (I): Cualitativo

A > diversidad fuente semillera > diversidad semillas

• Aprox. la mitad de especies leñosas de fruto carnoso en el área de estudio son dispersadas por mamíferos (Matías et al. 2010) y/o aves (Zamora et al. 2010; Mendoza et al. 2009)

• ¿Cuantas especies pueden dispersar?

  • Mendoza et al. 2009 = 20 especies fruto carnoso en el área de estudio
  • Gómez-Aparicio et al. 2009 riqueza potencial carnosas encinares 1.39 (1.07 - 1.77) y en robledales 3.80 (2.96 - 4.75)

issue #13

Disperser (I)

• Tipos de dispersores
  • Small birds
  • Medium birds
  • Mammals
• Cantidad de dispersores
  • No excluyentes
  • Usuario define porcentaje de cada uno

Disperser (II): Distancias y kernels de dispersion

• Small birds [@Jordano2007 @Zamora2010]:

  • raramente pasan de 100 m (rango 0 - 100)
  • El 50 % de las semillas son dispersadas en los primeros 51 m

• Medium birds:

  • El 50 % de las semillas son dispersadas mas allá de los 110 m

• Mammals [@Jordano2007 @Matias2010]

  • rango 0 hasta > 1500 m
  • El 50 % de las semillas son dispersadas mas allá de los 495 m
  • Pico de dispersión entre 650 - 700 m

• Arrendajo [@Gomez2003 @Pons2007]

  • rango 5 - 1000 [@Gomez2003]; 3 - 550 [@Pons2007]
  • Pico de dispersión en función del tipo de parche destino. General a 262 m, repoblaciones a 402 m [@Gomez2003]
  • Muy dependiente del paisaje

(issue #4) Rango de Valores de riqueza

| ecosystem | low limit | upper limit | |-------------------|-----------|-------------| | Repoblaciones | 12.82 | 13.34 | | Bosques naturales | 14.67 | 17.88 | | Cultivos | 1 | 3 |

• Datos obtenidos de Gómez-Aparicio et al. (2009) y SINFONEVADA
• Para bosques naturales (media de encinares y robledales):
  • low: 14.67 [ mean(13.72, 15.62) ]
  • upp: 17.88 [ mean(16.11, 19.66) ]

(issue#5)

Pine density

| densidad | valor | Gómez-Aparicio et al. 2009 | |----------|-------|----------------------------| | baja | 100 | < 500 | | media | 1250 | 500 - 1500 | | alta | 3000 | > 1500 |

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