Se instaló y puso a punto un dispositivo experimental de cámaras de techo descubierto (Open-top chambers, OTCs) para la dosificación con SO2 y con O3, por separado y en mezcla, sobre plantas. En dicha instalación se llevó a cabo un estudio durante 2 años acerca de los efectos de esos contaminantes sobre diversos aspectos de plantas de Pinus halepensis de 2.5 años de edad. Se midieron periódicamente la concentración de nutrientes y pigmentos en acículas y se realizaron ciclos de medida de emisión de fluorescencia y tasas de intercambio gaseoso en plantas bien regadas y en plantas con limitaciones de riego. A lo largo del experimento se midieron la altura y el diámetro de las plantas, y al final del mismo se obtuvieron medidas de biomasa aérea y subterránea.El SO2 causó efectos en las plantas de Pinus halepensis en todos los aspectos estudiados. Junto con el aumento de Stotal, las acículas mostraron una acumulación de cationes por efecto del SO2. Los efectos del SO2 sobre el contenido de pigmentos fotosintéticos no fueron patentes hasta el segundo año de experimentación, y en cualquier caso resultaron cuantitativamente poco importantes. Los resultados de las medidas de emisión de fluorescencia indicaron un aumento de la eficiencia fotoquímica del PSII en el tratamiento con SO2. Se produjeron reducciones de la tasa de asimilación diaria de CO2 de hasta un 34 % por efecto del SO2. Ese efecto no estuvo relacionado con la disminución de la eficiencia fotoquímica del PSII. La exposición al SO2 indujo alteraciones en el crecimiento y la acumulación de biomasa. La biomasa de raíces disminuyó por efecto del SO2 y la relación biomasa aérea/subterránea (S:R) aumentó en ese tratamiento. A pesar de que se emplearon concentraciones potencialmente fitotóxicas, los efectos del O3 fueron mínimos. No se observaron efectos importantes del O3 en la concentración foliar de nutrientes, en la eficiencia fotoquímica del PSII y otros parámetros de la emisión de fluorescencia, ni en las tasas de fotosíntesis, el crecimiento y la biomasa final total. Los resultados obtenidos en el estudio presentado no apoyan la existencia de efectos interactivos de los dos contaminantes, al menos con las dosis empleadas y en nuestras condiciones de experimentación. Los efectos de la mezcla de SO2 y O3 se pudieron explicar por la suma de efectos de los contaminantes por separado en la mayor parte de los aspectos estudiados. / An experimental facility was built-up, for the fumigation of SO2 and O3, independently and mixed. In this facility a study was conducted during two years, about the effects of these pollutants on several aspects of 2.5 year old seedlings of Pinus halepensis. The concentration of nutrients and photosynthetic pigments were measured periodically in the needles. Also, diary cycles of fluorescence emission ad gaseous exchange rates were measured in well watered plants non-watered plants. The height and diameter of the plants were measured along the experiment, and the aerial and root biomass were measured at the end of the experiment. The SO2 affected all the measures performed. The needles showed an accumulation of total sulfur and cations. The effects of the SO2 on the photosynthetic pigment content were not showed until the second year of experimentation, and were not quantitatively very important. The fluorescence emission results showed an increased PSII photochemical efficiency in the SO2 treatment. The net assimilation rates of CO2 were decreased up to 34 % by the effect of SO2. This effect was not related to the decrease of photochemical efficiency of PSII. The SO2 altered the growth and accumulated biomass. This treatment decreased the root biomass and increased the index shoot:root.In spite of the potentially phytotoxic concentrations of O3 used, the effects of this pollutant were minimal. There were no important effects of the O3 in the nutrient concentration of the needles, the photochemical efficiency of PSII and other measured parameter of fluorescence, the photosynthesis rates, the growth and final total biomass.The results obtained didn´t indicate an interaction between the two pollutants, at least with this doses in our experimental conditions. The effects of the mixture of SO2 and O3 were explained by means of the sum of the effects independently in the most part of the studied aspects.

Aquesta tesis es centra en descriure els nivells de la fitotoxicitat de l'O3 a Catalunya. En un primer bloc vam descriure els patrons temporals i espacials d'aquesta fitotoxicitat, i en un segon bloc vam estudiar quines són les causes que la produeixen des d'una perspectiva ecofisiologica.1.Seguiment de la fitotoxicitat de l'O3 en zones rurals de CatalunyaEs van estudiar les variacions geogràfiques, estacionals i anuals en la taxa de dany en plantes de tabac (Nicotiana tabacum Bel-W3) i les seves relacions amb les condicions meteorològiques. Tant les concentracions d'ozó com els danys foliars van ser màxims al final de la primavera/principis d'estiu. Les concentracions més altes del contaminant es van detectar a la costa, però es van detectar majors sensibilitats a la toxicitat de l'O3 a les estacions de muntanya. Les concentracions d'O3 presentaven bones correlacions amb el dany foliar. Malgrat això els danys observats presentaven una amplia variança en la resposta a escala local, de manera que només un 11 % era explicat per l'O3. La resposta de les plantes de tabac a les concentracions d'O3 i per tant la seva capacitat com a bioindicadors depenia de les condicions ambientals, principalment d'aquelles que afecten al comportament estomàtic com ara el VPD. La integració i categorització dels valors de dany foliar obtinguts arreu del territori i dels anys de seguiment va mostrar una forta relació (99 % de la variança) amb les concentracions d'O3 expressades com valors d'AOT20. Així, i a escala regional N. tabacum cv. Bel-W3 es va mostrar com un bon bioindicador de les concentracions d'O3.Tenint en compte els resultats obtinguts de la resposta d'aquesta espècie, proposem el valor d' AOT40 (concentració d'O3 acumulada per sobre del llindar de 40 ppbv en condicions diürnes) de 1.28 ppmv·h acumulat per períodes quinzenals, com un llindar a partir del qual podrien produir-se danys en espècies sensibles a Catalunya.2. Respostes ecofisiològiques a l'O3 De l'exposició de Quercus ilex subsp. ilex, Quercus ilex subsp. Ballota, Olea europaea cv. sylvestris i Ceratonia siliqua a diferents concentracions d'O3 en condicions controlades (OTC) es varen observar diferents efectes de l'O3 sobre l'ecofisiologia d'aquestes espècies. Durant el segon any d'exposició l'eficiència fotoquímica màxima, Fv/Fm, va decréixer en les plantes fumigades especialment en els períodes més estressants en els sistemes mediterranis (hivern i estiu). En canvi durant el primer any d'exposició sí que es va observar un increment en el d13C en dos de les espècies estudiades, un increment que es va mantenir en el segon any només en C. siliqua. Totes les espècies estudiades van presentar reduccions en el contingut de clorofil·la durant el primer any d'exposició, però aquest efecte no es va mantenir durant el segon any. Les elevades concentracions d'O3 van produir canvis en les característiques anatòmiques i morfològiques de les fulles d'algunes espècies, especialment en el LMA (massa foliar per unitat d'àrea específica) i el gruix del mesòfil. Durant el segon any d'exposició es van detectar disminucions en el contingut de N i un increment en d15N en totes les espècies, segurament provocat per un canvi en el patró de retranslocació lligat a una acceleració en la senescència. Els resultats mostren una gradació en la sensibilitat a l' O3 segons l'espècie. Les dues subespècies de Q. ilex van presentar la major sensibilitat a l'O3 ja que, a concentracions ambientals l'O3 va produir canvis en les concentracions de N, de d15N, de clorofil·la, en l'àrea foliar, en LMA i la biomassa. Tot i així, sota condicions de fumigació C. siliqua es va presentar una disminució del 24%, seguida de les dues subespècies de Q. ilex (12-17%) i d'O. europaea (ns). / These thesis is focused in the ozone phytotoxicity levels in Catalonia. In a first block we have make a temporal and spatial description of ozone phytotoxicity levels in Catalonia and in a second block we have studied what causes it below an ecophysiological perspective. 1. Ozone phytotoxicity levels in CataloniaThe ozone (O3) phytotoxicity in rural areas of Catalonia (N.E. Spain) and the biomonitoring capacity of Bel-W3 tobacco (Nicotiana tabacum) cultivars were assessed by determining the percentage of leaf area injured by ozone in plants of this cultivar exposed from spring to autumn since 1995 to 1999. The study was conducted simultaneously on nine field sites where ground level ozone concentrations and meteorological parameters were continuously monitored. Geographical, seasonal and annual variations of ozone damage rate and their links with meteorological conditions were studied. Ozone concentrations and leaf damage increased at the end of spring and the beginning of summer. Coastal sites generally presented higher O3 concentrations than inland and mountain sites. These mountain sites were the most sensitive ones to ozone toxicity. The ozone concentrations correlated well with ozone injury. However, at this local scale the ozone levels did not fully account for all the observed injury (only 11%). The response of tobacco plants to ozone concentrations and therefore its biomonitoring capacity depended also on different environmental conditions, mainly those linked to stomatal behaviour such as VPD. The categorisation of leaf damage in 10% intervals and its averaging throughout the whole study period and the whole region, strongly improved (99% of variance accounted) the relationship with ozone concentrations expressed as AOT20 (accumulated over a cut off of 20 ppbv). Nicotiana tabacum cv. Bel-W3 is thus a very good biomonitor of ozone concentrations in the long term at the regional scale. Taking into account the phytotoxical response of this sensitive tobacco cultivar, we propose the 1.28 ppmv·h biweekly AOT40 (with a solar radiation threshold of 50 W m-2) as a damage threshold level for sensitive species. 2. Ecophysiologycal Ozone effects in four Mediterranean taxa.Four Mediterranean tree taxa: Quercus ilex subsp. ilex, Quercus ilex subsp. ballota, Olea europaea and Ceratonia siliqua, were exposed to different ozone (O3) concentrations in open top chambers (OTCs) during two years. Three treatments were applied: charcoal-filtered air (CF), non-filtered air (NF) and non-filtered air plus 40 ppbv of O3 (NF+). The photochemical maximal efficiency, Fv/Fm, decreased in NF+ plants during the second year of exposure, especially during the most stressful Mediterranean seasons (winter and summer). An increase of _13C was found in three of the four studied species during the first year of exposure. This finding was only maintained in C. siliqua during the second year. Decreases in the chlorophyll content were detected during the first year of fumigations in all the studied species, but not during the second year. The NF+ treatment induced changes in foliar anatomical characteristics, especially in LMA (leaf mass area) and spongy parenchyma thickness, which increased in some species. A reduction in N content and an increase in d15N were found in all species during the second year when exposed in the NF+ OTCs, suggesting a change in their retranslocation pattern linked to an acceleration of leaf senescence, as also indicated by the above mentioned biochemical and anatomical foliar changes. The two Q. ilex subspecies were the most sensitive species since the changes in N concentration, d15N, chlorophyll, leaf area, LMA and biomass occurred at ambient O3 concentrations. However, C. siliqua was the most responsive species (24% biomass reduction) when exposed to the NF+ treatment, followed by the two Q. ilex subspecies (12-17%) and O. europaea (ns).

En els ecosistemes mediterranis, la recuperació postincendi de les comunitats de plantes i animals és molt variable, depenent tant de factors biòtics com abiòtics. La dinàmica de les poblacions d'animals i plantes ve clarament condicionada per les interaccions que s'estableixen amb altres organismes i són importants en la dinàmica de la recuperació després del foc. Però, són pocs els estudis que analitzen conjuntament la recuperació postpertorbació de les comunitats de plantes i animals. Les interaccions entre les formigues i les plantes són extraordinàriament diverses, i es realitzen en ambdues direccions: les formigues poden actuar sobre les plantes com depredadores o dispersives de llavors, mentre que les plantes poden oferir a les formigues recursos, llocs de nidificació o recobriment. L'objectiu d'aquesta tesi és analitzar l'efecte del foc sobre les comunitats de plantes i formigues mediterrànies i valorar les interaccions entre ambdós grups en l'escenari postincendi. Es demostra com la recuperació postincendi de les comunitats de plantes i formigues de les principals comunitats forestals de Catalunya depèn de la recuperació postincendi de les principals espècies arbòries i/o arbustives, mostrant així un paral·lelisme en la recuperació després del foc d'ambdós grups. També es mostra que la recuperació de les comunitats de plantes i de formigues segueixen un gradient caracteritzat pel dèficit hídric a l'estiu, essent la recuperació superior en àrees més seques que humides. En el cas de la vegetació, una proporció superior de germinadores permet una recuperació més ràpida de la comunitat de plantes pocs anys després del foc; això es deu a les característiques pròpies de les germinadores i a l'escala de temps considerada. La proporció de les diferents estratègies de resposta al foc varia a través del gradient climàtic, augmentant la proporció de germinadores amb la sequera. Per la seva part, les comunitats de formigues de zones més seques es recuperen millor perquè en aquestes zones trobem més espècies característiques d'ambients oberts, els quals són hàbitats similars a aquells generats pel foc. D'altra banda, també es demostra com la vegetació condiciona l'estructura i composició de les comunitats de formigues en els primers anys després del foc a escala més local, de manera que una reducció dels recursos alimentaris i de l'ombra associats a la vegetació per separat produeixen una reducció del número d'espècies de formigues. Les diferents combinacions d'aquests dos factors produeixen un canvi en la composició de la comunitat de formigues. Pocs anys després de la pertorbació, els efectes del foc encara són molt presents, i les comunitats de formigues no segueixen els patrons d'estructuració de comunitats madures. Per altra banda, es demostra com les formigues granívores augmenten les distàncies de dispersió de les espècies de plantes amb curtes distàncies de dispersió abiòtica, i canvien el patró espacial de distribució de les seves llavors. Mitjançant un model demogràfic, es mostra la importància d'aquestes formigues com depredadores, i també, encara que en menor grau, com dispersives.En aquesta tesi es constata clarament l'existència d'interaccions entre les comunitats de plantes i de formigues mediterrànies en un escenari postincendi. Podem afirmar que la recuperació postincendi de les comunitats de plantes condiciona la recuperació de les comunitats de formigues a través de les espècies clau, però en la recuperació de les comunitats de formigues també és important la inèrcia anterior al foc. D'altra banda, i a escala més petita, demostrem que les formigues poden condicionar la dinàmica d'algunes espècies de plantes. Encara que aquest efecte sembla petit, podria ser que amb els anys durant el procés de successió postincendi es vagi acumulant i tingui importants repercussions en la recuperació postincendi d'algunes espècies de plantes, i conseqüentment de les seves comunitats. / In Mediterranean ecosystems, post-fire recovery of plant and animal communities is very variable, depending both on biotic and abiotic factors. Animals and plants population dynamics is conditioned by the interaction with other organisms, which is important for the post-fire recovery dynamics. However, there are few studies that analyse the post-disturbance recovery of animal and plant communities alike. Specifically, plant-ant interactions are extraordinarily diverse, and their implications are two-fold: ants can act on plants like seed predators or dispersers, while plants can offer resources, nesting sites and cover to ants. The aim of my PhD Thesis is to study the impact of fire on Mediterranean plant and ant communities, and to evaluate ant-plant interactions in the post-fire scenario. We show that post-fire recovery of plant and ant communities, in main forest communities of Catalonia, depends on the post-fire recovery of the main tree and/or shrub species. That indicates a strong parallelism between plants and ants regarding their post-fire recovery. Post-fire recovery depends also on the climatic gradient (defined as summer water deficit), the recovery being higher in drier areas. Concerning plants, a higher proportion of obligate seeders allows a quicker recovery of plant communities several years after fire; this is due both to the characteristics of the seeders and to the time scale considered in the study. The proportion of the different functional groups (characterized by their post-fire strategy) varies along the climatic gradient, whereby the proportion of seeders increases with dryness. Concerning ants, communities living on drier areas recover better, because of the higher abundance of species commonly found in open habitats (i.e. habitats similar to those generated by fire). On the other hand, we also demonstrate that the vegetation locally determines the structure and composition of ant communities during the first years after fire. Thus, a reduction either in food resources or in level of shade associated with vegetation causes a decrease in species number. The different combinations of these two factors give rise to changes in the ant community composition. Few years after disturbance, fire effects are still very present, as ant communities do not yet follow the structure pattern of mature communities. On the other hand, we also show that granivorous ants increase the dispersal distance of plant species with short abiotic dispersal distances, and they also change the spatial pattern of their seed distribution. By means of a demographic model we illustrate the importance of ants both as seed predators and, although less importantly, as seed dispersers.In my PhD Thesis, we demonstrate the existence of interactions between Mediterranean ants and plants in a post-fire scenario. We conclude that the post-fire recovery of plant communities in turn determines the post-fire recovery of ant communities through key plant species. Post-fire recovery of ant communities relies also on the inertia before fire. On the other hand, at smaller scale, we demonstrate that ants can modify the dynamics of some plant species. Although this effect is seemingly small, its cumulative effect in the years following the fire may have important consequences for the recovery of some plant species and their communities.

Aquesta tesi conté un estudi detallat de diverses característiques funcionals d'una trentena d'espècies llenyoses dels ecosistemes de matollar de la conca mediterrània. S'han estudiat característiques foliars relacionades amb l'ús de l'aigua i els nutrients. També s'han estudiat les seves característiques d'inflamabilitat i combustibilitat així com també dels seus sistemes radiculars. La tesi també conté un estudi detallat sobre la descomposició i aportació de nutrients al sòl per part de les fulles d'aquestes espècies sota diferents escenaris experimentals de canvi climàtic. A més s'ha desenvolupat un anàlisi estadístic de causalitat, a través de models d'equacions estructurals, per tal d'estudiar les relacions entre les diferents característiques funcionals. A l'estudiar les característiques funcionals s'ha fet tenint en compte l'estratègia regenerativa post-incendi de cada espècie. Així, s'ha conclòs que, respecte a les espècies rebrotadores, les fulles de les espècies germinadores tendeixen a tenir majors continguts de fòsfor, i a descomposar-se més ràpid, provocant un retorn de nutrients i matèria orgànica al terra també més ràpids, tenir fulles més ràpidament inflamables així com també es caracteritzen per tenir una estratègia de tolerància a la sequera presentant baixos continguts foliar d'aigua. Finalment, la conclusió principal d'aquesta tesi és que els ecosistemes dominats per espècies amb una estratègia regenerativa post-incendi o una altra poden presentar diferències en el seu funcionament respecte a aspectes com per exemple el cicle del fòsfor o l'ús de l'aigua. Durant la tesi també s'ha considerat i analitzat les afiliacions taxonòmiques de les espècies d'estudi puig que aquestes poden tenir un paper crucial al determinar les diferències entre estratègies regeneratives post-incendi, ja que la majoria de les espècies rebrotadores van aparèixer durant el Terciari mentre que les germinadores ho van fer durant el Quaternari. / Esta tesis contiene un estudio detallado de varias características funcionales de las especies leñosas de matorral Mediterráneo. Se han estudiado características foliares relacionadas con el uso del agua y los nutrientes. También se han estudiado sus características de inflamabilidad y combustibilidad así como también de sus sistemas radiculares. La tesis también contiene un estudio detallado sobre la descomposición y aporte de nutrientes de las hojas de estas especies bajo diferentes escenarios de cambio climático. Además se ha desarrollado un análisis de causalidad a través de modelos de ecuaciones estructurales para estudiar las relaciones entre las diferentes características funcionales. Al estudiar las características funcionales se ha echo teniendo en cuenta la estrategia regenerativa post-incendio de cada especie de manera que se ha concluido que respeto a las especies rebrotadoras, las especies germinadoras tienden a tener mayores contenidos de fósforo, más rápido retorno de nutrientes i materia orgánica al suelo, hojas más rápidamente inflamables y también tienden a tener una estrategia de tolerancia a los bajos contenidos de agua. Finalmente, la conclusión principal de esta tesis es que los ecosistemas dominados por especies con una estrategia regenerativa post-incendio u otra podrán tener diferencias en su funcionamiento respecto a aspectos como por ejemplo el ciclo del fósforo o el uso del agua. Durante la tesis también se han considerado y analizado las afiliaciones taxonómicas de las especies de estudio, ya que estas pueden tener un papel crucial en cuanto a las diferencias entre estrategias regenerativas post-incendio, y además la mayoría de especies rebrotadoras aparecieron en el Terciario y las germinadoras durante el Quaternario. / This thesis contains a detailed study of several functional traits of approximately 30 woody species of the Western Mediterranean shrublands. Leaf traits related with the use of the water and the nutrients have been studied. Their flammability and combustibility traits have also been studied, as well as their root systems topological characteristics. Moreover, the thesis contains a detailed study on the decomposition of the leaves of these species under different climatic change experimental scenarios. Statistical analysis of causality has also been considered, through structural equations modeling techniques, in order to study the relationships among the different functional traits. When studying the functional traits the post-fire regeneration strategy has been considered for each species. As a result, some conclusions were that, respect to the resprouter species, the seeder species tend to have higher leaf phosphorous content, quicker decomposition rate, more flammable leaves and they have a drought tolerance strategy so that the can achieve lower leaf water contents. Finally, the main conclusion of this thesis is that the ecosystems dominated by species with a post-fire regenerative strategy or another could present differences in their functioning, regarding aspects like for example the cycle of the phosphorous or the water use. During the thesis, the taxonomic affiliations of the study species have also been considered and analyzed so that they can have a crucial paper explaining differences among post-fire regenerative strategies because most of the resprouter species appeared in the Tertiary while most of the seeders appeared during the Quaternary.

Nota: el text d'aquesta tesi és en anglès i castellàLas especies invasoras son aquellas que transportadas e introducidas por el ser humano en lugares fuera de su área de distribución natural, han conseguido establecerse y dispersarse en la región de destino. Las especies invasoras pueden producir cambios en las poblaciones de las especies nativas e incluso conducir a su extinción local. Las comunidades invadidas por plantas exóticas pueden sufrir diversos impactos, siendo la competencia por los recursos ambientales, los cambios en las propiedades del suelo o en el régimen de perturbaciones los más estudiados. Sin embargo, los efectos sobre otros niveles tróficos han recibido menos atención, aunque cada vez hay más estudios referentes al efecto sobre los herbívoros y los mutualismos. La mayoría de estudios sobre el impacto de las plantas invasoras en las interacciones de polinización han considerado interacciones entre pares de especies. Dado que las plantas suelen interactuar con varios polinizadores y los polinizadores visitar varias especies de plantas, las especies invasoras tienen el potencial de perturbar, no sólo interacciones puntuales, sino toda la red de interacciones. No obstante, se ha realizado poca investigación sobre las repercusiones de las invasiones a nivel de toda la comunidad de polinizadores y plantas. Esta tesis estudia la forma en que los sistemas de plantas y polinizadores se ven afectados por especies de plantas invasoras. Hemos estudiado tres especies de plantas invasoras, Carpobrotus aff acinaciformis, Opuntia stricta e Impatiens glandulifera para caracterizar su integración e impactos sobre la red de interacciones nativa. Los polinizadores nativos, sobre todo aquellos con un espectro de visitas generalistas, proporcionan una vía de integración para las plantas invasoras. Tanto C. acinaciformis como O. stricta dependen de los polinizadores para la reproducción sexual en el área de introducción, aunque C. acinaciformis se ve levemente limitado por el polen. La competencia por los polinizador con las plantas nativas depende de la especie estudiada, así, encontramos competencia con O. stricta, facilitación con C. acinaciformis y no encontramos un efecto en I. glandulifera. En el caso de existir facilitación por las visitas, hemos visto que el polen invasor tiene muy pocas posibilidades de interferir en la reproducción de las plantas nativas al depositarse en muy baja frecuencia en los estigmas de las especies nativas. Finalmente, cuando evaluamos la importancia del paisaje en I. glandulifera, los efectos producidos por la invasión resultan ser independientes del los efectos del paisaje. Las redes planta-polinizador son complejas e involucran una gran cantidad de interacciones, por eso es difícil predecir el impacto de las especies invasoras. Sin embargo, el hecho de que las tres plantas estudiadas estén causando importantes cambios sobre las redes invadidas indica lo importante que es tener en cuenta sus efectos tanto para comprender para la biología de las interacciones mutualistas, como para futuras estrategias de conservación. / Invasive species are species transported and introduced by humans outside their natural range. This species are established and dispersed in the new habitats. Invasive species can produce changes in native species populations and even lead to its local extinction. Invaded communities can suffer different impacts, like competition for environmental resources, changes in soil properties or in the disturbance regime. However, the effects on other trophic levels have received less attention. Most studies on the impact of invasive plants and its interactions with pollinators have only considered interactions between pairs of species. Since plants tend to interact with several pollinators and the pollinators visit several species of plants, invasive species have the potential to disrupt not only particular interactions, but the entire network of interactions. However, there has been little research on the impact of invasions in the community of pollinators and plants. This thesis explores how the systems of plants and pollinators are affected by invasive plant species. We studied three invasive species, Carpobrotus aff acinaciformis, Opuntia stricta and Impatiens glandulifera to characterize their integration and impacts on the network of native interactions. The native pollinators, especially generalists, provide an integration way for invasive plants. Both C. acinaciformis and O. stricta depend on pollinators for sexual reproduction in the introduced area. However, C. acinaciformis is slightly limited by pollen. The competition for pollinators with native plants depends on the context, thus, we found competition processes with O. stricta, facilitation with C. acinaciformis and we did not find any effects on I. glandulifera. In the case of C. acinaciformis that facilitated visits to natives, we saw that the invasive pollen has very little chance of interfering with the reproduction of native plants and is deposited in very low frequency in the stigmas of native species. Finally, when we evaluate the importance of the landscape context in I. glandulifera, the impact of the invasion appear to be independent from the effects of the landscape. Plant-pollinator networks are complex and involve large numbers of interactions, so it is difficult to predict the impact of invasive species. However, the fact that the three studied plants produce major changes in the networks is very significant. / Les espècies invasores són aquelles que transportades i introduïdes per l'ésser humà en llocs fora de la seva àrea de distribució natural, han aconseguit establir-se i dispersar-se en la regió de destinació. Les espècies invasores poden produir canvis en les poblacions de les espècies nadives i fins i tot conduir a la seva extinció local. Les comunitats envaïdes per plantes exòtiques poden sofrir diversos impactes, sent la competència pels recursos ambientals, els canvis en les propietats del sòl o en el règim de pertorbacions els més estudiats. No obstant això, els efectes sobre altres nivells trófics han rebut menys atenció, encara que cada vegada hi ha més estudis referents a aquest efecte sobre els herbívors i els mutualismes. La majoria d'estudis sobre l'impacte de les plantes invasores en les interaccions amb els polinitzadors han considerat interaccions entre parells d'espècies. Atès que les plantes solen interactuar amb diversos polinizadors i els polinizadors visitar diverses espècies de plantes, les espècies invasores tenen el potencial de pertorbar, no només interaccions puntuals, sinó tota la xarxa d'interaccions. No obstant això, s'ha realitzat poca investigació sobre les repercussions de les invasions a nivell de tota la comunitat de polinizadors i plantes. Aquesta tesi estudia la forma que els sistemes de plantes i polinizadores es veuen afectats per espècies de plantes invasores. Hem estudiat tres espècies invasores, Carpobrotus aff acinaciformis, Opuntia stricta i Impatiens glandulifera per caracteritzar la seva integració i impactes sobre la xarxa d'interaccions nadiva. Els polinizadors nadius, sobretot aquells amb un espectre de visites generalistes, proporcionen una via d'integració per a les plantes invasores. Tant C. acinaciformis com O. stricta depenen dels polinizadors per a la reproducció sexual en l'àrea d'introducció, encara que C. acinaciformis es veu lleument limitat pel pol·len. La competència pels polinizadors amb les plantes nadives depèn de l'espècie estudiada, així, vam trobar competència amb O. stricta, facilitacio amb C. acinaciformis i no trobem un efecte en I. glandulifera. En el cas d'existir facilitació per les visites, hem vist que el pol·len invasor té molt poques possibilitats d'interferir en la reproducció de les plantes nadives al dipositar- se en molt baixa freqüència en els estigmes de les espècies nadives. Finalment, quan vam avaluar la importància del paisatge sobre comunitats envaïdes per I. glandulifera, els efectes produïts per la invasió resulten ser independents de l'els efectes del paisatge. Les xarxes planta-polinizador són complexes i involucren una gran quantitat d'interaccions, per això és dificil predir l'impacte de les espècies invasores. De tota manera, el fet que les tres plantes estudiades produeixin importants canvis en aquestes xarxes és molt significatiu.

Among the different available remediation technologies, it is well-known that bioremediation methods which mainly depend on microorganisms to degrade, transform, detoxify or break down the contaminants, they are recognized as cost-effective and environmental-friendly methods. In fact, microorganisms “engine of bioremediation process” carry out their normal duty under aerobic or anaerobic conditions, which without doubt extends and motivates the desires to make use of such abilities to reduce environmental threats caused by various contaminants. However, to achieve satisfactory results during any bioremediation process, providing optimal conditions for microorganisms is considered as an essential/crucial task. Composting as one of the applied bioremediation technologies used to remediate soils contaminated with organic contaminants like PAHs still needs more investigation although a valuable effort has been devoted to elucidate the behaviour of this process in the remediation of PAHs-contaminated soils. However, till recently, anaerobically treatment of PAHs-contaminated soil received less attention as it was believed that PAHs are poorly or even impossible to be degraded under such conditions. Therefore, the present study tried to touch both aerobically bioremediation of PAH-contaminated soil through composting and anaerobically treatment of the same soil under strict methanogenic conditions. For both remediation approaches, the effect of some controlling factors had been also evaluated through experiment design methodology employing central design (CCD) technique. Regarding the composting process, the obtained results demonstrated that this technology is an advantageous and indisputable method to decontaminate PAHs-contaminated soils within short period. Additionally, compost derived from the organic fraction of municipal solid wastes (OFMSW) was found to enhance the contaminants (PAHs) removal rate to high extent. Moreover, a lucid correlation between the contaminants removal rate and the compost stability degree was observed, such that more stable composts better enhanced the remediation process as these composts are believed to have a considerable fraction of humic matter which facilitates the desorption of the contaminants, and get more available as a consequence. At the same time, treatments with stable composts do not produce high temperature during the composting process, and normally they are in the mesophilic ranges which are more favourable for such bioremediation process. Bioaugmentation of the process through introducing white-rot fungi with desired catalytic capacity (Trametes Versicolor) in attempt to accelerate the degradation process demonstrated that no effect or enhancement was achieved through such approach. In the second part of the research, anaerobically treatment of PAHs-contaminated soil has been investigated under strict methanogenic conditions employing two types of inocula; thermophilic and mesophilic. The obtained results demonstrated the effectiveness of such biological treatments in this field. Nevertheless, the process was relatively less effective compared with composting. Furthermore, under these conditions and due to unclear reasons, reversible results were obtained as PAHs concentrations were increased with prolonged incubation, indicating the reversed bioformation of PAHs under such oxygen-deficient conditions. Therefore, future work should be devoted to clarify the reasons behind this behaviour.

Els compostos orgànics volàtils (COVs) presents a l'atmosfera poden tenir fonts naturals o antròpiques. Els COVs estan implicats en reaccions químiques que afecten la química atmosfèrica i poden tenir impactes indirectes sobre el clima a través de la generació d'aerosols i compostos oxidants. Globalment, la vegetació és la font principal de COVs naturals, mentre que els COVs antropogènics són la majoria de vegades producte d'emissions industrials i de motors de vehicles. D'entre els COVs biogènics, els isoprenoids són els més coneguts i estudiats. La nostra recerca es va centrar en el grup de COVs de cadena curta oxigenats (oxCOVs), un grup poc conegut format per metanol, etanol, formaldehid, acetaldehid, acids fòrmic i acètic, i acetona. Els oxCOVs poden ser emesos directament tant per les plantes com per les activitats humanes, i també es poden formar per la degradació atmosfèrica d'altres COVs de major massa molecular. Entre d'altres raons, han estat menys estudiats degut a problemes analítics, que s'han resolt en part recentment amb l'aparició de noves tecnologies, especialment l'espectrometria de masses per transferència de protons. Els oxCOVs tenen diverses propietats que els diferencien d'altres COVs com els isoprenoids. Els oxCOVs són més solubles en aigua i això fa la seva emissió en plantes depenent dels estomes. També tenen una vida atmosfèrica relativament llarga i presenten concentracions considerables a l'atmosfera en el nivell de ppbv (1 part en 109 en volum). Les emissions d'oxCOVs en plantes mediterrànies són molt poc conegudes, per això vam estudiar-ne l'intercanvi en els arbres típicament mediterranis Quercus ilex i Pinus halepensis. Es va confirmar el control estomàtic i de la concentració atmosfèrica del seu intercanvi. Per exemple, es va observar un punt de compensació de 20 ppbv pel formaldehid en les dues espècies d'arbre, mentre que per l'acetaldehid va ser de 6 ppbv en P. halepensis. Un tractament de sequera i posterior reg va mostrar que la sequera afecta l'intercanvi d'oxCOVs perquè afecta la conductància estomàtica. A més, es va confirmar que Q. ilex emet isoprè, encara que amb taxes petites, i que l'emissió d'isoprenoids en Q. ilex va disminuir per la sequera. Els COVs poden tenir també un paper ecològic molt important: participar en les comunicacions entre organismes. En interaccions planta-planta la nostra hipòtesi era que el metanol podia jugar un paper senyalitzador, ja que el metanol s'emet en grans quantitats des de les fulles quan són atacades per un herbívor. Un experiment de fumigació amb metanol va mostrar que les respostes de Q. ilex al metanol arribat per l'aire eren similars a les respostes a l'herbivoria i també que l'emissió de monoterpens es va incrementar lleugerament. En la comunicació entre animals, vam identificar alguns components volàtils emesos pels capolls i els excrements d'una espècie d'abella solitària (Osmia cornuta), essent-ne l'àcid acètic un dels més abundants. Llavors vam provar l'atracció exercida per l'àcid acètic sobre femelles de Monodontomerus aeneus, una vespa parasitoide d'O. cornuta, que busquen capolls per ovipositar-hi. Encara que l'àcid acètic sol atreia M. aeneus, probablement un senyal volàtil complex intervé en el procés d'atracció, ja que la ràtio àcid acètic-acetaldehid característica dels excrements va resultar més atractiva que altres ràtios. L'objectiu final de la tesi va ser observar quin impacte tenen les emissions de COVs en l'atmosfera mediterrània, ja sigui pel nivell de concentració que atanyen els COVs a l'aire com també per la seva participació en la formació de compostos com l'ozó. Per això vam mesurar (hivern i estiu) les concentracions d'oxCOVs, isoprenoids i COVs aromàtics en una zona boscosa situada dins del parc natural del Montseny, a uns 60 km al NE de la ciutat de Barcelona. Mentre que els COVs aromàtics no varen presentar gairebé cap variació estacional, les concentracions dels oxCOVs van assolir nivells més alts a l'estiu degut a les majors emissions de la vegetació i a l'increment de les reaccions fotoquímiques resultants de les altes temperatures i radiació solar de l'estiu. Els COVs isoprenoids van mostrar el canvi entre estacions més gran: les concentracions van augmentar un ordre de magnitud a l'estiu, degut a l'increment de l'activitat fisiològica de la vegetació i de les seves taxes d'emissió. També les concentracions diürnes màximes d'ozó van augmentar a l'estiu, per la major activitat fotoquímica i la presència de més COVs a l'aire. La variació diària de concentracions de COVs seguia bàsicament el règim de vent de la muntanya. La brisa marina que es desenvolupa quan surt el sol transporta cap a la muntanya masses d'aire que prèviament han passat sobre la regió metropolitana de Barcelona, on han estat enriquides en NO2 i en COVs d'origen biòtic i abiòtic. A més, aquestes masses d'aire contaminades poden reaccionar amb els COVs biogènics emesos de forma local per la vegetació, tot afavorint la formació d'O3 en aquesta zona boscosa. L'únic tipus de COV que presentava un cicle diari diferent dels demés van ser els monoterpens, perquè tenien un origen biogènic local. L'isoprè també compartia parcialment el cicle diari dels monoterpens, però només a l'estiu quan les seves fonts biòtiques eren més fortes. / Volatile organic compounds (VOCs) present in the atmosphere can have natural or anthropic sources. VOCs are involved in atmospheric chemistry reactions that can have indirect climatic impacts through the generation of aerosols and oxidant compounds. Globally, vegetation is the main source of natural VOC emission, while anthropogenic VOCs are in most cases product of vehicle exhaust and industry emissions. Within biogenic VOCs, isoprenoids are the most studied and known group. Our research was focused in a group of short-chain oxygenated VOCs (oxVOCs), a poorly known group composed by methanol, ethanol, formaldehyde, acetaldehyde, formic and acetic acids, and acetone. They can be emitted directly either by plants or by human activities, and they can also be formed through degradation in the air of other higher molecular mass VOCs. Among other reasons, they have been less studied due to analytical problems than have been partly solved in recent years with the advent of new technologies, specially proton transfer reaction mass spectrometry. OxVOCs have several properties that set them apart of other VOCs like isoprenoids. OxVOCs are more soluble in water and this fact makes their release from plants stomatal-dependent. In addition, these compounds have relatively long atmospheric halflives and reach considerable concentrations in the atmosphere in the range of parts per billion in volume (ppbv). Emissions of oxVOCs in Mediterranean plants are scarcely known, for this reason we studied oxVOCs exchange in the typically Mediterranean tree species Quercus ilex and Pinus halepensis. The stomatal and atmospheric mixing ratios control of their exchange was confirmed. For instance, a compensation point of 20 ppbv for formaldehyde was observed for both tree species, while for acetaldehyde it was of 6 ppbv in P. halepensis. A treatment of drought and posterior re-watering showed that drought affects oxVOC exchange because it affects stomatal conductance. In addition, it was confirmed that Q. ilex emits isoprene, although at small rates, and that isoprenoid emission in Q. ilex decreased due to drought. VOCs can also have an important ecological role: taking part in the communication between organisms. In plant-plant interaction our hypothesis was that methanol could have a signalling role, given that methanol is emitted in big amounts from leaves upon herbivore attack. An experiment of fumigation with methanol showed that Q. ilex responses to airborne methanol were similar to responses to herbivory and also that monoterpene emission was slightly increased. In communication between animals, we identified some volatile components emitted by the cocoons and frass of a solitary bee species (Osmia cornuta), being acetic acid an abundant one among them. We then tested acetic acid attractiveness for Monodontomerus aeneus female wasps, parasitoids of O. cornuta, that look for cocoons to oviposit. Although acetic acid alone attracted M. aeneus, a complex volatile signal is probably involved in the attraction process since the ratio acetic acid-acetaldehyde characteristic of the frass was more attractive than other ratios. The last objective of this thesis was to observe the impact that VOC emissions have on the Mediterranean atmosphere, either by the mixing ratios that VOC reach in the air or also by their participation in the formation of compounds like ozone. To achieve this, the mixing ratios of oxVOCs, isoprenoids, and aromatic VOCs were measured (winter and summer) in a forest site located within a densely forested natural park (Montseny) about 60 km NE of the city of Barcelona. While aromatic VOCs showed almost no seasonal variability, short-chain oxygenated VOCs presented higher mixing ratios in summer due to the increased emission by vegetation and the increased photochemistry, both enhanced by the high temperatures and solar radiation in summer. Isoprenoid VOCs showed the biggest seasonal change in mixing ratios:they increased by one order of magnitude in summer, as a result of the increased vegetation physiological activity and emission rates. Ozone highest diurnal concentrations increased in summer too, due to more photochemical activity and the presence of more VOCs in the air. The daily variation of the VOC mixing ratios was mainly governed by the wind regime of the mountain. Sea breeze that develops after sunrise advects to the mountain polluted air masses that previously had passed over the Barcelona metropolitan region, where they were enriched in NO2 and in VOCs of biotic and abiotic origin. Furthermore, these polluted air masses can react with biogenic VOCs emitted at the local valley by the vegetation, thus enhancing O3 formation in this forest site. The only VOC species that showed a different daily pattern were monoterpenes because of their local biogenic emission. Isoprene also shared partially the daily pattern of monoterpenes, but only in summer when its biotic sources were stronger.

El cumplimiento de los valores límite para las partículas atmosféricas en suspensión es un reto para la Unión Europea, por este motivo en 2008, la Unión Europea aprobó la Directiva 2008/50/CE sobre calidad del aire ambiente y una atmósfera más limpia en Europa donde, además de establecer el valor límite para las partículas PM10 se establece por primera vez, en la legislación europea, un valor límite para las partículas PM2,5. Las emisiones procedentes de los clústers cerámicos, en su mayoría partículas, constituyen un problema ambiental. Por este motivo, el presente trabajo se centra en la provincia de Castellón, ya que en ella se encuentra el mayor núcleo de producción cerámica en España. Con el fin de analizar la contaminación del aire ambiente debida a las partículas atmosféricas presentes en el área de muestreo, el presente trabajo se ha dividido en cuatro partes, en las que se ha llevado a cabo un estudio de los niveles de distintas fracciones: fracción PM10, fracción PM2,5 y fracción sedimentable. Además se ha realizado un análisis químico de las muestras (PM2,5 y fracción soluble de las partículas sedimentables), para tratar de identificar las posibles fuentes antropogénicas presentes en el área de estudio, así como, la influencia que estas fuentes tienen sobre los niveles de partículas atmosféricas y sobre los niveles de contaminación del suelo.

DE LA TESIS DOCTORALTítulo: Diseño, fabricación y caracterización de sensores de capa gruesaDoctorando: Peter Tsolov IvanovDirector: Xavier Correig BlancharLos sensores de gases de estado sólido han demostrado ser muy prometedores parasupervisar la emisión de los agentes contaminadores en el aire, porque son una opciónde bajo coste para la construcción de analizadores de gases. Algunos problemas serelacionados con este tipo de dispositivos, especialmente su baja selectividad y el altoconsumo de energía, siguen sin resolver. El objetivo de esta tesis doctoral es eldesarrollo de nuevos sensores y matrices de sensores con mejorada selectividad yreducido consumo de energía.La metodología usada en esta tesis consiste en fabricar matrices de sensores hechas desensores con distintas selectividades. Como la respuesta del sensor es diferente endistintas temperaturas de trabajo y como los distintos dopantes o los filtros catalíticosaceleran o reducen la respuesta del sensor, los diferentes sensores dan diferentesreacciones. Combinando estas reacciones y con la ayuda de técnicas del reconocimientode patrones, se pueden crear grupos de sensores capaces de distinguir entre distintosagentes contaminantes.La tesis comienza repasando los métodos usados para la fabricación de los sensores degases y discutiendo los problemas relacionados con la baja selectividad de los óxidosmetálicos. Se especifican también los diferentes métodos para aumentar la selectividad.Se introduce y se describe detalladamente la técnica de screen-printing. Losexperimentos se realizaron con cuatro tipos de substratos de sensores (cerámica, silicio,microhotplate y silicon-on-insulator) y con más de 15 capas activas basadas en dióxidode estaño y trióxido de tungsteno (puras y dopadas con oro, platino, plata, titanio ypaladio). Una amplia variedad de compuestos volátiles (amoníaco, etanol, acetona ybenceno), de gases (monóxido de carbono, dióxido de nitrógeno, metano y sulfuro dePhD thesis of Peter Tsolov Ivanov Resumen de la tesis doctoralhidrógeno) y de algunas mezclas binarias ha sido medida. Los resultados obtenidos porlos análisis cuantitativos y cualitativos de los gases estudiados con una matriz desensores basada en cuatro sensores simples nos han llevado a descubrir el óptimosensor/matriz para los distintos gases/mezclas binarias.Los resultados demostraron que, con la ayuda de redes neuronales Fuzzy ARTMAP, esposible identificar y cuantificar simultáneamente los gases analizados usando solamenteuna matriz de microhotplates (cuatro sensores) con la misma capa activa. Los sensoresde SnO2 y de WO3 dopados demostraron diversa respuesta a los agentes contaminantesprobados. Componiendo cuidadosamente la matriz de sensores y definiendo bien latemperatura de trabajo podemos discriminar, con un alto grado de éxito, los diversosgases probados sin la necesidad de técnicas de reconocimiento de patrones.La conclusión principal que se puede sacar de esta tesis es que las matrices de sensores,junto con las técnicas de reconocimiento de patrones, se pueden utilizar para aumentarperceptiblemente la selectividad de los sensores de óxidos metálicos. La simplicidad delos métodos propuestos permite su uso en el desarrollo de analizadores de gases másbaratos y narices electrónicas portátiles.A partir de la investigación realizada durante esta tesis doctoral se han elaborado 15artículos publicados en revistas internacionales, 10 comunicaciones en las conferenciasinternacionales y 3 comunicaciones en conferencias españolas.PhD thesis of Peter Tsolov Ivanov Resume of the doctoral thesis / OF THE DOCTORAL THESISTitle: Design, Fabrication and Characterization of Thick-Film Gas SensorsDoctorate: Peter Tsolov IvanovDirector: Xavier Correig BlancharSolid-state gas sensors have proved to be very promising for monitoring the emission ofair pollutants because they are a low cost option for constructing gas analysers. Someproblems associated to this approach, especially their deficient selectivity and highpower consumption, remain unsolved. The aim of this doctoral thesis is to develop newsensors and sensor matrices that can improve the selectivity of metal oxide gas sensorsand decrease their power consumption.The methodology used here consists of creating sensor matrices made from sensors withdifferent selectivities. As the sensor response is different at different workingtemperatures and as the different dopants or catalytic filters accelerate or reduce thesensor response, the different sensors give different reactions. If these reactions arecombined, sensor groups capable of discriminating between different pollutants can beobtained with the help of pattern recognition techniques.The thesis begins by reviewing the methods used for fabricating gas sensors anddiscussing the problems caused by the poor selectivity of metal oxide gas sensors andthe methods for increasing their selectivity. Then, the screen-printing technique isintroduced and described. The experiments were performed with four different types ofgas sensor substrates (ceramic, silicon, microhotplate and silicon-on-insulator) and morethan 15 active layers (undoped and doped with gold, platinum, silver, titanium andpaladium tin dioxide and tungsten trioxide sensitive layers). A wide variety of volatilecompounds (ammonia, ethanol, acetone and benzene), gases (carbon monoxide,nitrogen dioxide, methane and hydrogen sulphide) and some binary mixtures weremeasured. The results obtained from quantitative and qualitative gas analysis using thePhD thesis of Peter Tsolov Ivanov Resume of the doctoral thesissensor response from a simple 4 sensor based matrix led to the optimal sensor/sensormatrix for gas/binary mixtures.The results showed that, with the help of fuzzy ARTMAP neural networks, it is possibleto identify and simultaneously quantify the gases analysed by using only one MHP-chip(four sensors) with the same active layer. The doped SnO2 and WO3 sensors showeddifferent response to the tested pollutants. Composing carefully the sensor matrix anddefining well the working temperature we were able to discriminate, with a high successrate, between the different test gases with no need for pattern recognition techniques.The main conclusion that can be drawn from this thesis is that sensor matrices can beused, coupled to dynamic pattern recognition techniques, to significantly increase theselectivity of metal oxide sensors. The simplicity of the methods implemented makesthem suitable for developing low-cost gas analysers and hand-held e-noses.The research carried out during this doctoral thesis resulted in 15 articles beingpublished in international journals, 10 communications at international conferences and3 communications at a Spanish national conference.PhD thesis of Peter Tsolov Ivanov Resumen de la tesis doctoral

La tesis tiene un doble objetivo general. En primer lugar, evaluar la evolución experimentada por la temperatura en Cataluña durante la segunda mitad del siglo XX, caracterizando la diversidad espacial y temporal térmica catalana en función de áreas climáticas definidas por una evolución térmica similar. En segundo lugar, examinar los modos acoplados de variabilidad de la temperatura de superficie en Cataluña con diversos índices teleconectivos que rigen la evolución de la señal térmica en las diferentes áreas climáticas singularizadas en el territorio catalán. Para ello se parte de una base de datos de temperatura sometida a control de calidad y homogénea (NESATv2) y se aplican diversas técnicas de análisis estadístico. En primer lugar se realiza un Análisis de Componentes Principales para identificar zonas con comportamiento térmico temporal homogéneo en las dos escalas en que se realiza el análisis, anual y mensual. En segundo lugar, se aplica un Análisis de Conglomerados a las variables en escala mensual obtenidas en los análisis anteriores para identificar el periodo intranual en que se diferencian determinados patrones térmicos para cada uno de los tres promedios de temperatura. Para evaluar la existencia de similitudes entre la evolución de las señales térmicas catalanas y la de los índices teleconectivos se determinan las correlaciones de Pearson entre las series temporales de temperatura y las series temporales de los índices teleconectivos, obteniendo coeficientes de correlación que indican la intensidad, dirección y significación estadística de la relación entre dos variables. Con aquellos modos de variabilidad atmosférica que mayor relación presentan con la temperatura se realiza un Análisis de Regresión Múltiple, con objeto de cuantificar la intensidad de la relación entre la temperatura y los índices teleconectivos escogidos.A partir de este tipo de análisis, que no se ha realizado con anterioridad para las temperaturas en Cataluña, aunque si en otros territorios o para otras variables climáticas, se derivan las siguientes conclusiones generales.Se detecta la existencia en el territorio catalán de 4 patrones espaciales de temperatura, que identifican áreas con una evolución térmica interanual homogénea. Estos cuatro patrones espaciales (Litoral, de Montaña, Noroccidental, y de Depresión Occidental) presentan una considerable variabilidad intranual. Durante los meses estivales se diferencian dos patrones: el patrón Litoral y el patrón Noroccidental. El patrón Litoral es el que tiene una mayor contribución al incremento térmico detectado en la temperatura durante los meses estivales, especialmente durante el mes de agosto. En el sector definido por el patrón Noroccidental, el tercio noroccidental del territorio catalán, el incremento térmico, aunque también se produce, es mucho más moderado. La evolución que presentan las temperaturas catalanas durante los meses de verano se relacionan principalmente con la temperatura superficial del Mediterráneo Occidental, el patrón del Atlántico Este-Jet y el patrón Asiático de Verano.En los meses de carácter más invernal (noviembre, diciembre y enero) se diferencian dos patrones espaciales de temperatura: el patrón de Montaña y el patrón de Depresión Occidental. El patrón de Montaña agrupa los sectores del territorio catalán situados en zonas de montaña media y alta, mientras que el patrón de Depresión Occidental engloba principalmente las áreas deprimidas de la Depresión Central Catalana y el litoral meridional. Estos patrones térmicos se relacionan con la evolución del patrón del Atlántico Este/Rusia Occidental y con el patrón Polar/Euroasiático.En los meses comprendidos entre febrero-mayo y septiembre-octubre se produce una transición entre los patrones espaciales de temperatura de características estivales y los propiamente invernales, así como en los patrones teleconectivos que mayor influencia ejercen sobre el comportamiento térmico.Hay que señalar que en determinados casos la relación entre la evolución térmica catalana y los patrones teleconectivos muestra un desfase de uno o dos meses, con lo que el comportamiento de estos modos de variabilidad atmosférica tiene un valor predictivo sobre la evolución de la temperatura en Cataluña. / This PhD has a double general aim. First, to assess Catalonian temperature's evolutions during the second half of the 20th century, tending to characterize its spatial and temporal patterns by establishing the spatial patterns of Catalonian temperature change; and second, to examine coupled modes of temperature variability in order to establish meaningful relationships between Catalonian temperature variability and large-scale atmospheric anomaly patterns. In order to reach these aims, I used the NESATv2 (Northeastern Spain Adjusted Temperature) dataset, which includes homogenized monthly values of maximum and minimum temperatures for the 23 longest and available Catalonian stations records. To this data, I applied a Rotated Principal Component Analysis (RPCA) for identifying areas with a homogeneous time signal of temperature. This analysis has been completed using a Cluster Analysis with the Principal Components obtained, in order to identify monthly variability of these spatial temperature patterns. To evaluate the temperature and teleconnections relationship, I employed, first, Pearson correlations between monthly principal components time-series of temperature and monthly time-series of teleconnections indices for the same month and for the 1st and 2nd former months, for testing any relationship lag. And second, a Multiple Regression Analysis is performed between those atmospheric patterns that present the largest and significant correlation with their corresponding Catalonian temperature series, in order to quantify the magnitude of this relationship.The main results of this work highlight the existence of 4 temperature's spatial patterns (Littoral, Mountain, North-western, and Western Basin), which identify areas with a homogeneous inter-annual evolution; at the same time, they present a different intraannual variability.During summer's months two patterns reach a prominent representation differ: the Littoral's pattern and the Noroccidental one. The largest contribution to the regional warming during summertime is due to the Littoral's pattern, especially for August; meanwhile over the so-called North-western's pattern, which is integrated by the most northwestern part of Catalonia, its contribution, although it also takes place, is much more moderate. Catalonian summer's temperature variability is mainly associated to the Western Mediterranean Basin's sea surface temperature evolution, as well as influenced by leading modes of atmospheric variability like the East Atlantic-Jet pattern and Asian Summer pattern.For November, December and January two main temperature's patterns are identified: the Mountain's pattern and the Western Basin's pattern. The Mountain's pattern integrates areas of mid and high Mediterranean mountains, whereas the Western Basin's pattern principally includes inland lowlands of the Ebro River's western basin and the southernmost coastal areas. These temperature patterns are mainly related to evolution of East Atlantic/Western Russia pattern and North Atlantic Oscillation.During February and May, as well as for September and October a transition takes place between characteristics attributed to summer temperature's spatial patterns and those established for winter, as well as in the teleconnection indices that exercise the largest influence on the temporal temperature's behavior.