Search

The dehesa is a traditional agrosilvopastoral ecosystem characterized by a savanna-like structure. It has been in decline since the middle of the last century, in particular in agricultural environments where it has been relegated to isolated forests. This paper presents a study into the reduction over the past 50 years. One of the main causes of this decline has been identified as xylophagous insects, specifically the wood borer Cerambyx welensii Kuster (Coleoptera: Cerambycidae). Based on estimations in both the population size, using Jolly Seber models, and the level of tree injury, using a single-index model, the study investigates the role the insect has played in the decline of the dehesa. Surface area loss was found to be greater than 50%, while canopy cover has diminished linearly over the period studied, with the risk of disappearance of the woodland increasing in the same magnitude as borer population density. The highest wood borer population densities observed corresponded to stands with an average canopy cover loss of 1.68% a year, indicating a risk of completely losing the forest cover in the short term (10–30 years). The proposed tree injury index was successful in categorizing the size of the insect population, and seems to be a useful indicator for describing the relationship between the two variables. According to this indicator, woodlands with more than 10% of trees with severe or very severe injuries are at risk. Follow-up work should be undertaken to investigate long-term demographic changes in wood borer populations, and management practices should be developed to reduce the population size, minimize forest loss and preserve these relict oak trees in unconnected landscapes, The field work was undertaken within projects funded by the Council for the Environment of the Regional Government of Andalusia We received strong support from Rubén Fernández Villarán and Cristina Pérez-Carral for the management and decisions about the GIS. We are also grateful to E. Paramio, L. Borruecos, J. M. Caraballo, J. A. Domínguez-Feria, D. Barja, F. J. García, C. Malia, A. Rincón, M. Salado, M. A. Gay and especially R. Tapias and P. Alesso for their help with the monitoring carried out. Further, we would like to thank all of the landowners for the permission granted to work on their estates

Intraspecific variability of EAG responses in Cerambyx welensii has been studied.We have not found significant differences of EAG responses neither between sexes nor types of solvent, paraffin oil and hexane, but there was a highly significant variability of responses between individuals (0,92 mV +/- 0,6. Mean +/- DT) to (E)-2-hexenal (50% v/v). More than 68% of individual variability can be explained by the combination of the previous aptitude of insects, its physiological state (vitality at the moment of study) and the capillary's diameter in the reference electrode. Anatomical features of the individuals had not influence in the response. In order to avoid or minimize the effect caused for this variability, it is advisable to carry out EAG tests with insects obtained under controlled conditions. In other case, the EAG responses must be standardized using a standard stimulus, as well as to homogenize the tip diameter of the reference electrode., En este trabajo se estudia la variabilidad intraespecífica de la respuesta electroantenográfica de Cerambyx welensii. No se han encontrado diferencias de respuestas entre sexos, ni entre el tipo de solvente empleado, hexano o aceite de parafina; pero sí se encontró variabilidad entre individuos (0,92 mV +/- 0,6. Media +/- DT) frente al (E)-2-hexenal (50% v/v). Más del 68% de esta variabilidad pudo ser explicada considerando tres factores: la aptitud previa de los insectos, su estado fisiológico (vigor en el momento del estudio) y el diámetro en punta fina del capilar del electrodo de referencia. Las características anatómicas de los individuos no influyeron sobre su respuesta electroantenográfica. La variabilidad de respuesta intraespecífica encontrada en C. welensii puede distorsionar la caracterización del comportamiento olfativo de esta especie, por lo que es deseable realizar las pruebas electroantenográficas a partir de insectos obtenidos en condiciones controladas o bien estandarizar las respuestas a partir de un estímulo estándar, además de normalizar el diámetro del capilar del electrodo de referencia.

Forestry plantations with evergreen broadleaf species in Mediterranean climate sites usually perform poorly in the field. Holm oak (Quercus ilex ssp. ballota (Desf.) Samp.), cork oak (Quercus suber L.), wild olive tree (Olea europaea L. ssp. europaea var. sylvestris) and lentisk tree (Pistacia lentiscus L.) are extensively used for such plantations. In order to determine the environmental factor that induces cold hardening most effectively and the mechanisms that are involved in this process, seven month-old nursery seedlings were taken to three growth chambers during the hardening phase and submitted to: 22/17ºC (day/night) and decreasing photoperiod from 12 to 8 h (Ph chamber), 12 h photoperiod and decreasing temperature from 22/17ºC to 8/3ºC (T chamber); and progressive reductions in temperature and photoperiod (PhT chamber). The variation of morpho-physiological traits was assessed. Reducing the photoperiod by up to 8 h did not stop the growth in height and diameter. Air temperatures below 8ºC reduced substantially height growth, mainly in Quercus species, but not diameter growth. Reducing the temperature proved much more effective for cold hardening than reducing the photoperiod. Low temperatures induced seedlings to accumulate non-structural carbohydrates (soluble sugars in the leaves and roots, and starch in the roots), and to improve cold hardiness. Differences among species were observed in cold hardiness, with Q. ilex > Q. suber ≥ P. lentiscus ≥ O. europaea. The maximum level of cold hardiness achieved in this experiment by Q. suber and Q. ilex was reached when seedlings accumulated 775-800 h8 (hours ≤ 8°C), 750 h8 in O. europaea and 725 h8 in P. lentiscus. Finally, measuring chlorophyll fluorescence (Fv/Fm) after a freezing test was useful in estimating the cold hardiness of these species, providing results in less than two days for plant quality purposes.

Xylophagous cerambycids of Cerambyx and Prinobius genus can play an important role in «oak decline» in Spain. New trends in the integrated pest management are dealing with control strategies based on the relation between olfactory perception of semiochemicals and insect behaviour. Electroantennography of olfactory stimuli enables to interpret the significance of the olfactory stimulation in host selection, an unknown aspect within many xylophagous insects. Cerambyx welensii and Prinobius germari (Coleoptera, Cerambycidae), have responded in EAG tests to two different compounds: a green-leaves volatile (E)-2-hexenal and turpentine; C. welensii also responded to acetic acid. Strong stimulatory conditions (20 μl of stimulating blend at 1:1 v/v doses) favour high EAG responses, without causing antennal saturation. Under these stimulatory conditions, and using complete insects, we have obtained stable EAG responses during, at least, five hours. Results show a good aptitude of these species for deeper electrophysiological experiments (such chromatography linked to electroantennography), in search of the olfactory cues involved in host location., Los cerambícidos xilófagos de los géneros Cerambyx y Prinobius pueden desempeñar un papel relevante en el decaimiento del género Quercus en España. Las nuevas tendencias en el control integrado de plagas apuestan por medidas basadas en el comportamiento de los insectos ante la percepción de compuestos semioquímicos. La electroantenografía permite interpretar la relevancia de la estimulación olfativa en la selección de hospedantes, aspecto desconocido para muchos insectos xilófagos. Cerambyx welensii y Prinobius germari han respondido electroantenográficamente frente a dos tipos de sustancias: un volátil de hojas verdes –(E)-2-hexenal- y la esencia de trementina; C. welensii respondió además frente al ácido acético. Condiciones de estimulación fuertes (20 μl de mezcla estimulante a concentración 1:1 en volumen) favorecen la obtención de respuestas de EAG elevadas, sin saturar la antena. Bajo estas condiciones de estimulación, y empleando insectos completos, se ha encontrado que una preparación para estudio de EAG puede durar cinco horas al menos. Los resultados manifiestan una buena aptitud de dichas especies para la realización de estudios electrofisiológicos más amplios (como la cromatografía acoplada a la electroantenografía), que permitan interpretar la mediación de la estimulación olfativa en la localización de sus principales hospedantes.

En este trabajo se profundiza en el conocimiento de los cerambícidos xilófagos presentes en encinares y alcornocales de la provincia de Huelva. Se consideran como principales especies perforadoras Cerambyx welensii y Prinobius germari. Destacan las diferencias de comportamiento encontradas entre ellas: la primera especie se muestra poco territorial y muy móvil, la segunda parece mostrar un comportamiento territorial y sedentario, al menos en lo que machos se refiere. Tras el análisis de diversas opciones para el control de poblaciones de insectos con hábitos semejantes, se propone una estrategia de Control Integrado que tenga como uno de sus pilares la atracción de estas especies para su captura, la repelencia o la confusión específica; es decir, el estudio aplicado de los compuestos semioquímicos. Palabras clave: xilófagos, Cerambyx, Prinobius, comportamiento, encina, alcornoque, manejo integrado.___________________________________The aim of this work is to present recent advances on the knowledge of holm oak and cork oak woodborers (Coleoptera: Cerambycidae) in Huelva (Andalussia, Spain). Cerambyx welensii and Prinobius germari are considered the main implicated species. We emphasize over the differences of behavior founded among them: the first species is little territorial and very movable, Prinobius seems to show a more territorial and sedentary behavior, specially the males. After the analysis of diverse options for population control of insects with similar habits, a strategy of Integrated Management is recommended, having as one of his pillars the attraction of these species for his capture and/or the specific repelence or confusion; that is to say, the applied study of semiochemicals compounds to integrated pest management. Key words: woodborers, Cerambyx, Prinobius, ehavior, holm oak, cork oak, Integrated Pest Management.

Desde principio del otoño hasta principio de primavera se estudió la evolución de algunos caracteres morfo-fisiológicos indicadores de la calidad de las plantas de vivero destinadas a repoblación forestal (altura, diámetro, distribución de biomasa, nutrición mineral, capacidad de regeneración de raíces y resistencia al frío). Las especies ensayadas fueron Quercus suber, Q. ilex (de dos regiones de procedencia, 11e y 15a), Pistacia lentiscus y Olea europaea var. sylvestris. Todas ellas eran de una savia, procedentes de semillas germinadas en la primavera anterior, crecidas en el mismo tipo de o envase (300 cm3) y con el mismo substrato pero cultivadas en dos viveros de localización y características climáticas diferentes. En cuanto al patrón de evolución temporal de los parámetros medidos, se advirtió una alta correlación con la temperatura ambiente, siendo el vivero de clima con estaciones más marcadas el que alcanzó con anterioridad su grado máximo de resistencia al frío y el que retrasó la salida de la dormición durante la época invierno-primavera. Indudablemente, las distintas especies se diferenciaron en su patrón de evolución y en el grado de resistencia al frío conseguido, debiendo resaltar las diferencias encontradas entre las dos procedencias de encina, siendo la de clima con estaciones más extremas (15a) la que en todo momento presentó un mayor grado de resistencia al frío. También se encontró un alto grado de correspondencia entre el contenido en K y la resistencia al frío o el contenido en N y P con la capacidad de regeneración de raíces. Las cuatro especies necesitaron acumular, al menos, 350 h (< 8 °C) para conseguir un grado apreciable de resistencia al frío, alcanzándose el máximo resistencia entre 700 y 800 h.

La dehesa es un sistema silvopastoral con un alto valor económico y ecológico en la Península Ibérica, lo que la ha llevado a ser considerada un hábitat de interés comunitario (CD 92/43/EEC of 21 May 1992) y a su inclusión dentro de los 34 hotspot del planeta, por la enorme diversidad de flora y fauna que encierra. Desde hace varias décadas uno de los problemas más graves que sufre la dehesa es la seca o decaimiento de las quercíneas. En este proceso de decaimiento intervienen, entre otros agentes, tres cerambícidos xilófagos Cerambyx welensii Küster, Cerambyx cerdo L. y Prinobius myardi Musant. Los cerambícidos xilófagos del "Grupo Cerambyx!' se encuentran en diferente situación. La especie C. cerdo figura como estrictamente protegida en el anexo II del Convenio de Berna. También queda catalogada como "especie de interés comunitario, para cuya conservación es necesario designar zonas especiales de conservaceli' en el anexo II de la "Directiva de Hábitats" (Directiva 97/62/CE); y del mismo modo queda recogida en el anexo II del Real Deccreto 1193/1998, que transpone al ordenamiento jurídico español la citada Directiva. Por último la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza considera a C. cerdo como especie vulnerable (IUCN, 1996). Sin embargo los principales perforadores localizados en las dehesas del oeste de Andalucía han resultado ser C.welensii y P.myardi (prácticamente desconocido), que carecen de estatus de conservación. El conocimiento de la biología y patrones de comportamiento de estas especies, es irregural y algo impreciso. En esta tesis se ha diseñado un muestreo del tipo Marcaje-Captura-Recaptura puesto que las poblaciones objeto de estudio son abiertas. En el Capítulo 2 se describe con detalle el diseño del muestreo. A partir del trabajo de campo, desarrollado entre los años 2002 a 2009 (ambos incluidos) durante los meses de mayo, junio, julio y agosto, se recolectaron datos de un total de 4099 individuos (3480 de C.welensii y 619 P.myardi). Mediante una codificación binaria se construyeron las historias vitales de cada uno de los individuos, con las que se evaluaron y seleccionaron los modelos poblacionales del tipo Jolly-Seber (JS), Corma rck-Jolly-Seber (CJS) y Time Since Marked (TSM), que mejor explicaran el comportamiento de las especies. Con la formulación POPAN de estos modelos se calcularon parámetros básicos de la población, tales como la tasa de supervivencia (Phi), recaptura (p), el índice de transitoriedad muestral (x) y poblacional (T) y el tamaño de población (N). Para profundizar en el conocimiento de la relación entre las especies estudiadas con el medio se ha utilizado un modelo fenològico del tipo Grados-Dia (DD) que establece la relación entre la temperatura y el grado de desarrollo del insecto. En esta tesis se propone un método para, con base en los modelos DD, determinar la influencia de la temperatura ambiental en el período de vuelo de C.welensii y P.myardi. El método propuesto es de tipo iterativo, que básicamente consiste en la repetición del procedimiento de cálculo variando las variables de partida (Fecha de incio y temperaturas inferior y superior de desarrollo), hasta conseguir la combinación que produzcan los errores mínimos. Una vez establacidas estas variables, se calculan las constantes térmicas asociadas a los porcentajes de vuelo acumulado (PVA) 1 al 99% con intervalos de separación del 10%. En los Capítulos 3 y 4 se muestra cómo el tipo de modelo poblacional seleccionado (del tipo TSM) y el análisis de los parámetros estimados (Phi, p, i, T y N), informan sobre la existencia de dos grupos de individuos en las poblaciones de C.welensii y P.myardi que desarrollan estratégicas vitales diferentes, y que en el caso de la primera especie afecta tanto a hembras como a machos. Así mismo se desprende que una de las especies está mucho más presente en la zona de estudio que la otra, así como el diferente carácter de ambas. Por lo que respecta al modelo fenológico, se muestra la validez del método propuesto así como de las variables asociadas al modelo de DD (Fecha de Inicio, y temperaturas de desarrollo). Se aportan además las constantes térmicas asociadas a los diferentes PVA de ambas especies que pueden ser utilizadas para diseñar con mayor precisión campañas de trampeo, muestreo o monitorización de las poblaciones., The dehesa is a silvopastoral system in the Iberian Peninsula of high economic and ecological value which, due to the great richness and diversity of its flora and fauna, has been recognized as protected habitat in the EEC directive (CD 92/43/EEC of 21 May 1992) and listed among the top 34 biodiversity hotspots. One of the most serious challenges faced by the dehesa system during the last decades is the so-called "Z.5 seca"or oak-decline. Among other factors, current decline in the Quercus Mediterranean woodlands is due to three xylophage cerambycids: Cerambyx we/ensii Küster, C. cerdo L. and Prinobius myardi Musant. The xylophage cerambycids of the Cerambyx group find themselves in a different position. The C. cerdo appears in Annex II in the Berne Convention as a protected species, where it is catalogued as a "species of EC interest" and its preservation linked with "the establishment of a consistent network of special areas of conservation". This protected status is also found in the corresponding transposition into national law: Annex II in the Real Decreto 1193/1998. Likewise, the International Union for the Conservation of Nature (IUCN, 1996) classifies the C. cerdo as a vulnerable species. Nevertheless, the main borer beetles in the dehesas of western Andalusia are C. we/ensii and P. myardi. The latter is practically unknown and both have no conservation status. Knowledge about the biology and behavioral patterns of these two species is irregular and imprecise. I have designed a Capture-Mark-Recapture sampling procedure for this Dissertation Thesis as the populations under study are open. Chapter 2 contains a detailed description of the research design and methodology for the sampling procedure. I undertook fieldwork during May, June, July and August in the years 2002-2009, collecting data samples from 4099 individuals: 3480 C. welensii and 619 P. myardi. By means of binary coding, I reconstructed the life histories for each of the cited individuals. In this respect, I made use of the Jolly-Seber (JS), Cormack-Jolly-Seber (CJS) and Time Since Marked (TSM) population model types as these models best explain the behavior of species. By means of the POPAN formulation, I calculated the following population parameters: survival rate (Phi), recapture (p), proportions of transient present in the sample (x),proportions of transient present in the overall population and population size (N). I have made use of the Degree Days Phenology Model (DD) in order to delve into the relationship between the species under analysis and their environment. More specifically, I aimed for establishing the correlation between temperature and insect development. In this Dissertation Thesis, I propose a method that is based on DD models and determines the influence of ambient temperature for the flight period of the C. we/ensii and P. myardi species. The method hereby proposed is iterative and consists in the repetition of the estimation procedure readjusting the input variables (initial date and minimum and maximum development threshold) until we have smallest root mean square error (RMSE). Once obtained the cited variables, I proceed to calculate the thermal constants for cumulative percentage of emergence (CPE) 1-99% at 10% intervals. Chapters 3 and 4 show how the TSM population model selected and the scrutiny of the estimated variables (Phi, p, x, T & N) prove the existence of two individual groups among the populations of C. we/ensii and P. myardithat develop differing vital strategies. In the case of the C. we/ensii population, their vital strategy involves both male and female individuals. I also prove that one of the species is much commoner than the other in our fieldwork area and that each species shows distinctive behavioral patterns. As regards the phenology model here adopted, I prove its utility and also validate the DD-based variables proposed: initial date and minimum and maximum development threshold. Finally, I also provide the thermal constants for the corresponding PVA in the two cited species as these may produce more accurate trapping, sampling and monitoring campaigns concerning the populations involved in the near future.