En aquesta memòria es presenten diversos treballs d'investigació centrats en l’automatització d’operacions agrícoles mitjançant l’aplicació de diverses tècniques de processament d’imatge. En primer lloc es presenta un mètode desenvolupat per detectar i comptar raïms mitjançant la localització de pics d'intensitat en superfícies esfèriques. En segon lloc es desenvolupa un sistema de recol•lecció automàtica de fruita mitjançant la combinació d'una càmera estereoscòpica de baix cost i un braç robòtic. En tercer lloc es proposa una aplicació en què es desenvolupa un mètode basat en l'ús de la informació de color per a la verificació d'una varietat de nectarines de forma automàtica i individual en una línia d’embalatge de fruita. Finalment s’han estudiat les correlacions entre els paràmetres de qualitat de la fruita i el espectre visible de la seva pell amb l’objectiu de controlar la seva qualitat de forma no destructiva durant el seu emmagatzematge. / En esta memoria se presentan diversos trabajos de investigación centrados en la automatización de operaciones agrícolas mediante la aplicación de distintas técnicas de procesado de imágenes. En primer lugar se presenta un método desarrollado para detectar y contar uvas rojas mediante la identificación de picos de intensidad en las superficies esféricas. En segundo lugar se desarrolla un sistema de recolección automática de fruta mediante la combinación de una cámara estereoscópica de bajo coste y un brazo robótico. En tercer lugar se propone una aplicación en la que se desarrolla un método de procesamiento de imágenes basado en el uso de la información de color para la verificación de una variedad de nectarinas de forma automática e individual en una línea de envasado de fruta. Finalmente se han estudiado las correlaciones entre los parámetros de calidad de la fruta y el espectro visible de su piel con el fin de controlar su calidad de forma no destructiva durante el almacenamiento. / This memory introduces several research works developed to automate agricultural tasks by applying image processing techniques. In the first place a new image processing method is proposed for detecting and counting red grapes by identifying specular reflection peaks from spherical surfaces. The proposal of the second application is to develop an automatic fruit harvesting system by combining a low cost stereovision camera and a robotic arm. The third application proposed is to develop a novel image processing method based on the use of color information to verify an in-line automatic and individual nectarine variety verification in a fruitpacking line. Finally, a study focused on assessing correlations between post-storage fruit quality indices and the visible spectra of the skin of the fruit is proposed in order to control fruit quality in a non-destructive way during the storage.

En aquesta tesi doctoral s'han estudiat els efectes directes i indirectes de dos tipus d'espècies claus de la comunitat aquàtica dels aiguamolls de l'Empordà (aiguamolls costaners mediterranis amb una xarxa tròfica senzilla). S'han realitzat experiments al camp utilitzant microcosmos i mesocosmos i els resultats han estat analitzats mitjançant tres aproximacions: la taxonòmica, la funcional i la de mides. S'ha comprovat que en situacions amb absència de predadors i dominància d'una única espècie en el zooplàncton (en aquest cas Calanipeda aquaedulcis i Daphnia magna), la segregació del recurs entre els diferents estadis de desenvolupament de la mateixa espècie zooplanctònica és una estratègia per evitar la competència intraespecífica en condicions de limitació de recurs. Per altra banda, la presència de diferents top-predators a la comunitat aquàtica (en aquest cas la medusa Odessia maeotica i el peix Aphanius iberus) desencadena una cascada tròfica en el plàncton però amb efectes top-down diferents segons el top-predator. / In this PhD, direct and indirect effects of key species were studied in the aquatic community of the Empordà wetlands (Mediterranean coastal wetlands with a simple food web). Different field experiments were carried out using microcosms and mesocosms. To analyze the results, three approaches were used: taxonomic, functional and size-based. Results obtained from the experiments confirm that, in situation with absence of predator and dominance of single zooplanktonic specie (in this case Calanipeda aquaedulcis and Daphnia magna), resource partitioning among different developmental stages of same zooplanktonic specie is a strategy to reduce the intraespecific competence when the resource is limiting. On the other hand, the presence of different top-predators in aquatic community (in this case the jellyfish Odessia maeotica and the Iberian toothcarp Aphanius iberus) triggers a trophic cascade in plankton, however they have different top-down effects according to top-predator.

La diversitat genètica és un dels tres nivells que componen la Biodiversitat, i té implicacions molt directes pel que fa a la capacitat evolutiva dels organismes i la seva supervivència. El coneixement dels nivells de diversitat genètica en els vegetals i dels efectes que comporten les activitats humanes sobre aquesta variabilitat, és un camp encara poc estudiat. El plantejament d'aquest treball és l'aprofundiment en el coneixement de la caracterització de la diversitat genètica de les espècies vegetals de la Mediterrània Occidental, en especial d'aquelles que són endèmiques i/o de les què es troben en una situació d'amenaça, per tal de discernir possibles patrons o pautes de variabilitat genètica i les seves possibles aplicacions en gestió i conservació de recursos naturals.S'han seleccionat una sèrie de tàxons vegetals representatius de diferents processos i situacions: endèmics d'àrea molt restringida ("Seseli farrenyi", "Silene sennenii"), d'àmplia distribució però en procés de rarificació progressiu ("Stachys maritima"), diploides i poliploides ("Thymus loscosii", "Delphinium montanum"), exclusivament insulars ("Delphinium pentagynum" subsp. "formenteranum"), i d'hàbitat molt específic, com ara les roques calcàries ("Erodium rupestre", "Petrocoptis montsicciana", "P. pardoi"). De cada tàxon, hem seleccionat una sèrie de poblacions que, un cop mostrejades, s'han sotmès a electroforesi d'isoenzims (en gels de midó) per tal de determinar els nivells de variabilitat genètica i la seva distribució (intra- i inter-poblacional). En total, s'han analitzat al voltant de 2.000 individus corresponents a 41 poblacions naturals, i s'han assajat fins a 28 enzims diferents.Els nivells de diversitat genètica obtinguts han estat força variables: des de valors elevadíssims, com és el cas de "Seseli farrenyi" (P = 83,30%, A = 3,00, He = 0,297) o per al tetraploide "Thymus loscosii" (P = 85,00%, A = 3,00, He = 0,422), fins a nivells extremadament petits, com ara els obtinguts per a "Stachys maritima" (P = 14,00%, A = 1,16, He = 0,066) i per a "Erodium rupestre" (P = 7,10%, A = 1,07, He = 0,025). De la mateixa manera, la distribució de la diversitat entre poblacions també ha resultat ésser força variable: des de casos on pràcticament les poblacions són genèticament idèntiques entre sí, com ara "Thymus loscosii" (GST = 0,033), fins a casos on la divergència entre poblacions arriba a valors propers al 40%, com són els casos de "Petrocoptis montsicciana" (GST = 0,376), "P. pardoi" (GST = 0,354) o "Erodium rupestre" (FST = 0,372). Quan unim les nostres dades amb les de la resta dels tàxons vegetals estudiats electroforèticament dels Països Catalans, obtenim globalment uns nivells relativament elevats de diversitat genètica (P = 26,70%, A = 1,44, He = 0,118), interpretables, entre d'altres raons, pel paper jugat per les nostres contrades com a refugi de flora durant les glaciacions del Pleistocè. Aquestes espècies també es caracteritzen perquè presenten una elevada divergència genètica entre les poblacions (mitjana de FST = 0,224), que pot explicar-se per raons històriques (aïllament dels nuclis poblacionals des de les glaciacions del Quaternari) i per la gran diversitat climàtica i topogràfica d'aquesta regió, però també per la fragmentació dels seus hàbitats naturals. Finalment, es revisa l'estat de conservació de cada un dels 9 tàxons analitzats electroforèticament i se'ls hi assigna la categoria d'amenaça segons els darrers criteris de la UICN del 2001. D'aquests, sis cal llistar-los dins d'alguna de les categories d'amenaça (CR, EN o VU), mentre que la resta no pateixen cap amenaça seriosa que posi en compromís la seva supervivència. Per a la majoria dels tàxons estudiats, es proposa la conservació in situ de les poblacions de major significació genètica i/o ecològica i la recol·lecció de granes per al seu emmagatzemament en bancs de germoplasma (amb selecció de poblacions i nombre d'individus derivats de l'anàlisi genètica prèvia). / Genetic diversity has direct implications on the evolutionary capability of organisms and their survival. The knowledge of its levels in plants and the effects of human activities on this variability is still poorly studied. The aim of this work is to advance in the characterization of genetic diversity of plants of the Western Mediterranean Basin, specially those endemic and/or threatened, in order to ascertain patterns of genetic variability and their implications on management and conservation of natural resources. A series of plant taxa, representing several processes and situations, have been selected: narrow endemics (Seseli farrenyi, Silene sennenii), widespread but currently suffering from a rarefaction process (Stachys maritima), polyploids (Thymus loscosii, Delphinium montanum), island endemics (Delphinium pentagynum subsp. formenteranum), or with a very specialized habitat, e.g. limestone (Erodium rupestre, Petrocoptis montsicciana, P. pardoi). From each taxon, a series of populations have been selected, sampled and subjected to allozyme electrophoresis (on starch gels) in order to determine the levels of genetic variation and its distribution (within and among populations). Summarizing, about 2.000 individuals belonging to 41 populations have been analyzed, and up to 28 enzyme systems have been assayed. Levels of genetic diversity for the surveyed taxa are rather variable, ranging from extremely high values, e.g. Seseli farrenyi, to very scarce ones, e.g. Stachys maritima and Erodium rupestre. The distribution of genetic variation also shows a great dispersion of values, and most populations exhibit significant deficits of heterozigotes, because of their subdivision in genetic neighborhoods or high levels of inbreeding. If we combine our data with those of other electrophoretically surveyed plant taxa in the Catalan Countries, relatively high levels of genetic diversity but significant genetic divergence among their populations are globally obtained, mainly due to the role of glacial refugia played by this region.The conservation status of each of the 9 electrophoretically analyzed taxa is widely revised, assigning the threat category which best fits following the most recent criteria of IUCN of 2001. In addition, on the basis of genetic data obtained, both in situ and ex situ conservation measures are proposed.

The effects of the main anthropogenic impacts in the fluvial ecosystem of the lower Ebro River are evaluated along the five chapters of the present thesis, using the benthic macroinvertebrate community as a bioindicator. Different approaches are integrated in function of the type of stressor, considering mainly heavy metal and organochlorine pollution and hydrological alterations. These approaches focus on the taxonomy and biological traits of the community, and on the bioaccumulation of pollutants, population and life history studies on keystone species such as Ephoron virgo (Ephemeroptera: Polymitarcyidae). The results evidence a strong ecological response, and demonstrate that these effects act at different levels of organization, including communities, populations and individuals. / Els efectes dels principals impactes antropogènics de l'ecosistema fluvial del tram baix del riu Ebre s'estudien al llarg dels cinc capítols d'aquesta tesi, utilitzant la comunitat de macroinvertebrats bentònics com a bioindicadors. Depenent del tipus d'estrès, tenint en compte principalment la contaminació per metalls pesants i organoclorats i les alteracions hidrològiques, s'han considerat diferents aproximacions. Concretament, l'estudi se centra en la taxonomia i els trets biològics de la comunitat, la bioacumulació de contaminants, i els estudis poblacionals i relacionats amb el cicle biològic d'espècies clau com l'Ephoron virgo (Ephemeroptera: Polymitarcyidae). Els resultats evidencien una resposta ecològica important, i demostren que aquests efectes actuen a diferents nivells d'organització, incloent comunitats, poblacions i individus.

[ES] Este trabajo tiene como objetivo investigar los métodos de conservación in situ aplicables a los hallazgos arqueológicos de los loberos-balleneros, los cuales están compuestos por material proveniente del archipiélago Shetland del Sur (Antártida Occidental). Los loberos-balleneros fueron marineros llevados al territorio por compañías de caza de mamíferos marinos en los siglos XVIII y XIX. Esos cazadores habitaban temporalmente en refugios construidos en la Antártida. Las huellas que dejaron se caracterizan por la presencia de materiales muy frágiles, que se conservan debido a las condiciones ambientales particulares del continente antártico. Desde la primera expedición de excavación hecha por el Laboratorio de Estudios Antárticos en Ciencias Humanas de la Universidad Federal de Minas Gerais (Leach), en 2010, un eje de investigación ha estado articulando la metodología de excavación a la conservación in situ. Este eje ha dado paso a este proyecto de investigación doctoral desarrollado en la Universitat Politècnica de València. / [CA] Aquest treball té com a objectiu investigar els mètodes de conservació in situ aplicables a lestroballes arqueològiques dels loberos-balleners, els quals estan compostos per material provinent de l'arxipèlag Shetland de Sud (Antàrtica Occidental). Els loberos-balleners van ser mariners duts al territori per companyies de caça de mamífers marins en els segles XVIII i XIX. Aquests caçadors habitaven temporalment en refugis construïts a l'Antàrtica. Les petjades que van deixar es caracteritzen per la presència de materials molt fràgils, que només es conserven a causa de les condicions ambientals particulars del continent antàrtic. Des de la primera expedició d'excavació feta pel Laboratori d'Estudis Antàrtics en Ciències Humanes de la Universitat Federal de Mines Gerais (Leach), el 2010, un eix d'investigació ha estat articulant la metodologia d'excavació a la conservació in situ. Aquest eix ha donat pas a aquest projecte de recerca doctoral desenvolupat a la Universitat Politècnica de València. / [EN] The proposal aims investigate the methods of the in situ preservation of the whalers' archaeological remains, concerning to the South Shetland Archipelago (Occidental Antarctica). The whalers were sailors taken to the territory by companies hunting of marine mammals of the 18th and 19th centuries. These hunters lived temporarily in shelters made in Antarctica. These traces are characterized by the presence of very fragile materials, that only preserved by the specific environmental conditions provided by the Antarctic context. Since the first excavation expedition made by of the Antarctic Studies Laboratory in Human Sciences of the Federal University of Minas Gerais (Leach) in 2010, an axis of investigation is articulating the methodology excavation with the in situ conservation, which has become this PhD research project, developed together with the Universitat Politècnica de València. / La investigación ha recibido apoyo de la FAPEMIG, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (Proyecto APQ 01366-17), del PROANTAR, Programa Antártico Brasileiro, y se ha llevado a cabo gracias al Programa de Doutorado Pleno no Exterior da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior‒CAPES (Brasil), por medio del Programa de Doutorado Pleno no Exterior de 2015. / De Alkmim Radicchi, G. (2022). Conservación in situ en el Proyecto Arqueología Antártica. Desafíos bajo el paralelo 60°S [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/182647

La mayoría de los monumentos históricos se ven afectados por la acción simultánea de factores ambientales y biológicos. La presente investigación se centra en la caracterización de los biofilms fotosintéticos y los factores abióticos involucrados en el deterioro de las zonas arqueológicas mayas del sureste mexicano (Palenque, Bonampak y Yaxchilán). Los biofilms se desarrollan tanto en la superficie como en el interior del material arqueológico (estuco y mortero). Las condiciones ambientales de la región son elevada irradiancia y humedad, combinada con un periodo de sequía. La distribución de estos biofilms ha sido analizada con varias técnicas de microscopia: Microscopia óptica, Microscopía Confocal (CSLM), Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM). Se han identificado por taxonomía clásica y biología molecular géneros de cianobacterias y algas: Chroococcidiopsis, Gloeocapsa, Gloeothece, Aphanothece y las especies Asterocapsa divina, Scytonema guyananse, Nostoc cf. commune y Trentepohlia aurea que se encuentran a 1-2 mm por debajo el sustrato y en la superficie. La distribución y composición de los biofilms en los sitios estudiados esta relacionado con las condiciones de cada sitio de muestreo, el tipo de sustrato (estuco y/o mortero) colonizado por los biofilms (bioreceptividad), la intensidad de luz recibida y la humedad relativa ambiental y la que el sustrato pueda retener. En la mayoría de los biofilms están las mismas especies pero en distintas proporciones. Las especies filamentosas S. guyanense y T. aurea dominan en zonas expuestas, mientras que las cianobacterias coloniales están en zonas relativamente protegidas, que coincide con sitios de mayor humedad. Se ha estudiado una especie que está en las tres zonas arqueológicas, N. cf. commune, es una especie que tolera la desecación y tiene varias estrategias fisiológicas que le facilitan la permanencia de cara a los cambios ambientales que se presenten a lo largo del tiempo.

Els processos de degradació de terres afecten a la conservació del sòl i delsrecursos hídrics, perquè estan vinculats a canvis desfavorables al comportament hidrològic del sòl que són determinants per la suplènciad'aigua al cultiu. Aquests processos estan relacionats amb les característiques del sòl i el clima, però l'ús de la terra i les pràctiques demaneig inapropiades són també determinants en la dinàmica d'aquests processos. Durant els últims anys s'ha estudiat la interacció entre els canvisen l'ús de la terra, les pràctiques de maneig i el clima, amb els processos de degradació del sól associats a canvis desfavorables en els processoshidrològics en zones amb vinyes de secà Catalunya (NE Espanya). S'han avaluat problemes de disponibilitat d'aigua al sòl de la vinya durant el cicle del cultiu, d'erosió superficial, d'escolament, d'acumulació d'aigua superficial , i s'han relacionat amb canvis en el comportament hidrològic associats a nous sistemes de plantació i pràctiques de maneig.La investigació s'ha realitzat en camps comercials de la zona vitícola de Catalunya on es produeixen els vins i caves de qualitat sota la denominació d'origen Penedès. En aquesta regió la superfícies de vinyes per a la producció de vins i caves d'alta qualitat ha augmentat en els últims vint anys i ha estat acompanyada per un canvi radical de les pràctiques de maneig tradicionals. Aquestes inclouen l'adequació del terreny en zona de pendent a través d'anivellació, talls i farciments, per a permetre la mecanització de la majoria del treballs agrícoles, inclosa la verema.A la regió, el clima és mediterrani semi àrid, amb un promig anual de precipitacions al voltant de 600mm, molt irregularment distribuïts, i amb una gran variabilitat en els totals d'un any a un altre. Les precipitacions es caracteritzen per la concentració de pluges a la tardor -hivern, un estiu molt sec i per alguna tempesta de primavera d'alta concentració i intensitat.Als sòls derivats de l'adequació dels terrenys en zona de pendent, les avaluacions realitzades indiquen que a les zones on es decapitaren elshoritzons superficials originals, hi ha una reducció de la taxa d'infiltració d'aigua de pluja i un increment del volum d'aigua d'escolament, com a conseqüència de la formació d'un segell superficial. Els perfils de sòl tenenpoca capacitat d'emmagatzematge d'aigua per la vinya. L'acumulació d'aigua d'escolament a les zones ubicades en les posicions més baixes delpaisatge creen condicions de poca consistència del sòl a les zones on s'ha col locat materials de farciment. Tot això es manifesta en irregularitats en la suplència d'aigua per al cultiu, amb efectes a la quantitat i la qualitat de la producció, i en l' increment de processos d'erosió superficial a les zones de tall; i en majors riscos d'erosió en escorrancs i moviments en massa a les zones de farciment. Es conclou que un anàlisi basat en les avaluacions in situde propietats del sòl, dels processos hidrològics i de les característiques climàtiques, pot ser molt útil per avaluar la disponibilitat d'aigua per a la vinya i predir els processos de degradació de sòls i aigües i els seus efectesderivats dels canvis en l'ús i el maneig de les terres amb vinya de secà.Aquest hauria de ser un pas previ a la selecció i disseny de sistemes i estructures de conservació de sòl i aigua més eficients i sostenibles. / Los procesos de degradación de tierras afectan a la conservación del suelo y de los recursos hídricos, y están vinculados a cambios desfavorables en el comportamiento hidrológico del suelo que son determinantes en lasuplencia de humedad al cultivo. Estos procesos están relacionados con las características del suelo y del clima, pero el uso de la tierra y las prácticas de manejo inapropiadas son también determinantes en la dinámica deestos procesos. Durante los últimos años se ha estudiado la interacción de los cambios en el uso de la tierra, las prácticas de manejo y el clima, con los procesos de degradación de tierra asociados a cambios desfavorables enlos procesos hidrológicos en zonas con viñedos de secano en Cataluña, (NE España).La investigación se ha realizado en campos comerciales de la comarca del Anoia en Cataluña, donde se producen vinos y cavas de calidad bajo ladenominación de origen Penedés. En esa región la superficie de viñedos para la producción de vinos y cavas de alta calidad ha aumentado en losúltimos 20 años, y ha estado acompañada por un cambio radical de las prácticas de manejo tradicionales, que incluyen la adecuación del terreno en zona de pendiente a través de nivelación, cortes y rellenos, para permitirla mecanización de la mayoría de las labores agrícolas, incluyendo la vendimia.En la región el clima es mediterráneo semiárido, con una promedio anual de precipitaciones de alrededor de 600 mm, muy irregularmente distribuidos y con una gran variabilidad en los totales de un año a otro. Las precipitaciones se caracterizan por la concentración de lluvias en el otoñoinvierno, un verano muy seco y por alguna tormenta de primavera de alta concentración e intensidad.En los suelos derivados de la adecuación de los terrenos en zona de pendiente, las evaluaciones realizadas indican que en las áreas donde sedecapitaron los horizontes superficiales originales, hay una reducción en latasa de infiltración de agua de lluvia y un incremento en el volumen de agua de escorrentía, como consecuencia de la formación de un sellosuperficial. En esas zonas hay un limitado desarrollo y profundización de las raíces de la vid, por lo que la capacidad de almacenamiento deagua utilizable por las plantas queda reducida. En las zonas más bajas del paisaje donde se han colocado materiales de relleno, cuando seacumula agua de escorrentía suelen crearse condiciones de poca consistencia y baja estabilidad del terreno. Todo esto se manifiesta en irregularidades en la suplencia de agua para el cultivo, con efectos en la cantidad y calidad de producción, y en incrementos de procesos deerosión superficial, en las zonas de corte; y en mayores riesgos de erosión en cárcavas y movimientos en masa en las zonas de relleno.De los estudios realizados se concluye que un análisis basado en evaluaciones in situ de propiedades físicas del suelo, de los procesoshidrológicos y de las características climáticas, puede ser muy útil, para evaluar la disponibilidad de agua para la vid y predecir los procesos de degradación de suelos y aguas y sus efectos derivados de cambios en el uso y manejo de las tierras con viña de secano. Esto debería ser un paso previo en la selección y diseño de sistemas y estructuras de conservaciónde suelo y agua más eficientes y sostenibles. / The land degradation processes affect the conservation of soil and waterresources, because they are linked to adverse changes in the hydrological behavior that affect soil moisture supply in the crops. These processes are related to soil characteristics and climate, but the land use and inappropriate management are also crucial in the dynamics of these processes. In recent years there have been studied the interactions of changes in land use, management practices and climate, with theprocesses of land degradation associated with adverse changes in hydrological processes in sloping areas with vineyards in Catalonia (NESpain). The water availability in the soil for the vineyard during the cropping period, the surface and mass erosion, the runoff and the water logging problems have been assessed and were associated with changes in thehydrological behavior associated with new planting systems and management practices.The research was conducted in commercial fields with vineyards in Catalonia where there are produced high quality wines and cavas (spanishchampagne) under the appellation of origin Penedés. In this region the surface of vineyards to produce wines and cavas has increased over the past 20 years and has been accompanied by a radical change in traditional management practices including the adequacy of the ground in sloping zones through leveling, to permit the mechanization of most agricultural operations, including the vintage.The region has a semi-arid Mediterranean climate with an average annual rainfall of about 600 mm, very unevenly distributed and with a greatvariability in the totals from one year to another. Rainfall is characterized bya rain concentration in autumn-winter, a very dry summer and some spring storms of high concentration and intensity.In the transformed zones through leveling operations, the evaluations indicate that in the areas where the original surface horizons weredecapitated there is a reduction in the rate of rainwater infiltration and an increase in the volume of water runoff due soil surface sealing. In these areas the soil profiles have lower water storage capacity for the crop. The accumulation of runoff water in areas located in the lower positions of the landscape, with refilled soil, creates conditions of poor soil consistency. Allthis is reflected in irregularities in the water supply for the vines, with effects on the quantity and quality of production and in increasing risks of surface erosion processes in the decapitated areas; and a greater risk of gully and mass erosion in the lower refilled areas.We conclude that an analysis based on site assessments of soil physical properties, hydrological processes and climate characteristics can be very useful to assess the availability of water for the vines and to predictdegradation processes of soil and water and their effects due to changes in the use and management of lands with rainfed vineyards. This should be aprevious step in the selection and design of systems and structures for a more efficient and sustainable soil and water conservation.

Els objectius de l'estudi van ser: a) Predir el règim hídric del sòl en diferents posicionsgeomorfològiques, sòls, sistemes de reg i coberta vegetal. b) Determinar l'efecte de les propietatsfísiques sobre el règim hídric del sòl, els processos de degradació i la producció de vinya sota reg.c) Establir la influència de les característiques del sòl i de la presència de la coberta vegetal sobrela infiltració i la retenció d'aigua del sòl. d) Predir la generació d'escorrentia superficial, elsprocessos d'erosió i la disponibilitat d'aigua per a la vinya mitjançant models de simulació queintegren paràmetres hidrològics, climàtics, de maneig del sòl i de presència de coberta .L'àrea d'estudi es localitza a Raimat (Lleida, Espanya) té un clima mediterrani semiàrid. Es vanseleccionar tres llocs experimentals vessants amb pendents del 15%, anomenades turons (L);baixos en fons de vall (B) amb 1-2% de pendent i plànols (P) en plataformes amb pendents menorsal 1%. Els dos primers (L i B) plantats amb vinya (Vitis vinifera, L.) varietat Tempranillo amb regper degoteig i el tercer (P) amb vinyes Chardonnay sota reg per aspersió. Els sòls van serclassificats com: Xerorthent a L i B, i Calcixerept a P. Tots els sòls tenien elevats continguts dellim (més de 48%), baixos continguts de matèria orgànica (menor de 1,7%) i baix percentatged'agregats estables en aigua. Les velocitats d'infiltració van ser baixa a B (4 mm h-1), elevada a P(36 mm h-1) i intermèdia en L (8 mm h-1).Es va dur un registre de les precipitacions, dels regs i dels continguts d'humitat del sòl (amb FDR iTDR) i es va determinar la profunditat efectiva de les arrels a cada lloc. Les dades van seranalitzades i integrats en el model hidrològic SOMORE i validades, trobant un bon ajust delsvalors simulats amb els observats en els tres llocs experimentals. Amb el model es va simular elrègim d'humitat dels sòls i el risc de degradació del sòl per erosió, que permetrà per tal d'establirdiferents estratègies de maneig en diferents escenaris climàtics millorant l'eficiència en l'ús del'aigua i la sostenibilitat del sistema.Els valors d'escorrentia superficial obtinguts al simular amb el model (utilitzant dades mesuradesde camp) ressalten la importància que té la coberta vegetal en sòls amb vinya sota reg i en pendentcom a alternativa de protecció del sòl per disminuir l'escorrentia i l'erosió. Amb això,s'incrementaria la recàrrega d'aigua del sòl, millorant les possibilitats i estratègies de reg quegaranteixin aigua disponible en els estats de: "brotació", "floració", "quallat" i "verolat". En sòlssense coberta i amb pendent augmentaria l'escorrentia superficial i l'erosió, el que provocariainundació temporal en les zones deprimides sense pendentEn base a les simulacions realitzades amb el model, en anys molt plujosos, hi hauria una majorescorrentia superficial que fins i tot superaria la mitjana de les precipitacions de la zona i lahumitat resultant del sòl seria menor que amb coberta, generant fins i tot deficiències hídriques alcultiu. En vinyes amb coberta vegetal, hi hauria major contingut d'humitat final del sòl tot i haverhimés consum d'aigua, per presentar major infiltració que els sòls amb segell superficial. En anysamb una distribució irregular de les precipitacions, amb pràctiques de maneig conservacionistesdel sòl, coberta vegetal i un seguiment dels continguts d'humitat en profunditat, es podria arribar aproduir raïm amb menors dosi d'aigua que les actualment aplicades.Es va presentar una bona correspondència entre els valors mesurats i simulats amb el modelSOMORE, aquest fet possibilita pronosticar possibles problemes de degradació del sòl i de maneigde la vinya que podrien afectar la producció especialment en anys molt humits o molt secs,demostrant la utilitat del model si es compta amb dades apropiats de les propietats mecàniques ihidrològiques del sòl, integrant aquests atributs mesurats en camp i laboratori. Aquest model vapermetria a més avaluar les possibles conseqüències de diferents pràctiques de maneig de sòls,sota diferents condicions meteorològiques i precisar els requeriments d'aigua de reg en diferentsetapes de desenvolupament del cultiu. / Los objetivos del estudio fueron: a) Predecir el régimen hídrico del suelo endiferentes posiciones geomorfológicas, suelos, sistemas de riego y cobertura. b) Determinar elefecto de las propiedades físicas sobre el régimen hídrico del suelo, los procesos de degradación yla producción de vid bajo riego. c) Establecer la influencia de las características del suelo y de lapresencia de la cobertura vegetal sobre la infiltración y la retención de agua del suelo. d) Predecirla generación de escorrentía superficial, los procesos de erosión y la disponibilidad de agua para lavid mediante modelos de simulación que integren parámetros hidrológicos, climáticos y de manejodel suelo.El área de estudio se localiza en Raimat (Lleida, España) tiene un clima mediterráneo semiárido.Se seleccionaron tres sitios experimentales laderas con pendientes del 15%, llamadas lomas (L);bajos en fondos de valle (B) con 1-2% de pendiente y planos (P) en plataformas con pendientesmenores al 1%. Los dos primeros (L y B) plantados con vid (Vitis vinifera, L.) variedadTempranillo con riego por goteo y el tercero (P) con viñas Chardonnay bajo riego por aspersión.Los suelos fueron clasificados como: Xerorthent en L y B, y Calcixerept en P. Todos los suelostenían elevados contenidos de limo (más de 48%), bajos contenidos de materia orgánica (menor de1,7%) y bajo porcentaje de agregados estables en agua. Las velocidades de infiltración fueron bajaen B (4 mm h-1), elevada en P (36 mm h-1) e intermedia en L (8 mm h-1). Se llevó un registro de lasprecipitaciones, de los riegos y de los contenidos de humedad del suelo (con FDR y TDR) y sedeterminó la profundidad efectiva de las raíces en cada sitio. Los datos fueron analizados eintegrados en el modelo hidrológico SOMORE y validados, encontrándose un buen ajuste de losvalores simulados con los observados en los tres sitios experimentales. Con el modelo se simuló elrégimen de humedad de los suelos y el riesgo de degradación del suelo por erosión, lo quepermitiría establecer estrategias de manejo en diferentes escenarios climáticos mejorando laeficiencia en el uso del agua y la sustentabilidad del sistema.Los valores de escorrentía superficial obtenidos al simular con el modelo (utilizando datosmedidos de campo) resaltan la importancia que tiene la cobertura vegetal en suelos con viña bajoriego y en pendiente como alternativa de protección del suelo para disminuir la escorrentía y laerosión. Con ello, se incrementaría la recarga de agua del suelo, mejorando las posibilidades yestrategias de riego que garanticen agua disponible en los estados de: "brotación", "floración" y"cuajado". En suelos sin cobertura y con pendiente aumentaría la escorrentía superficial y laerosión, lo que provocaría anegamiento temporal en las zonas bajas sin pendiente.En base a las simulaciones realizadas con el modelo, en años muy lluviosos, habría mayorescorrentía superficial que el promedio de las precipitaciones de la zona y la humedad resultantedel suelo sería menor que con cobertura, generando incluso deficiencias hídricas para el cultivo.En viñedos con cobertura vegetal, habría mayor contenido de humedad final del suelo a pesar dehaber más consumo de agua, por presentar mayor infiltración que los suelos con sello superficial.En años con una distribución irregular de las precipitaciones, con prácticas de manejoconservacionistas del suelo, cobertura vegetal y un seguimiento de los contenidos de humedad enprofundidad, se podría llegar a producir vides con menores dosis de riego que las actualmenteaplicadas.Se presentó una buena correspondencia entre los valores medidos y simulados con el modeloSOMORE, posibilitando pronosticar posibles problemas de degradación de suelo y de manejo dela viña que podrían afectar a la producción especialmente en años muy húmedos o muy secos,demostrándose la utilidad del modelo si se cuenta con datos apropiados de las propiedadesmecánicas e hidrológicas del suelo, integrando estos atributos medidos en campo y laboratorio.Este modelo permitiría evaluar además las posibles consecuencias de diferentes prácticas demanejo de suelos, bajo diferentes condiciones meteorológicas y precisar los requerimientos deagua de riego en diferentes etapas de desarrollo del cultivo. / The objectives of the study were: a) To predict the soil moisture regimein different geomorphology positions, soils, irrigation systems, and covering. b) Todetermine the effect of the physical properties on the soil moisture regime, thedegradation processes and the vineyard productions under watering. c) To establish theinfluence of soil characteristics and the presence of vegetation cover on infiltration andsoil water retention. d) To predict the generation of surface runoff, erosion processes andthe availability of water for the vineyards through simulation models that integratehydrological parameters, climate and soil management.The study area is located in Raimat (Lleida, Spain) has a semiarid Mediterranean climate.We selected three sites with steep slopes of 15%, called hillocks (L), low valley bottoms(B) with 1-2% slope and flat (P) on platforms with slopes of less than 1%. The first two(L and B) planted with vines (Vitis vinifera L.) variety Tempranillo with drip irrigationand the third (P) with Chardonnay vineyards under sprinkler irrigation. The soils wereclassified as: Xerorthent in L and B. In P was a Calcixerept All soils had high silt content(over 48%), low organic matter content (less than 1.7%) and low percentage of waterstable aggregates. The infiltration rates were lower in B (4 mm h-1), high in P (36 mm h-1)and intermediate in L (8 mm h-1).He kept a record of rainfall, irrigation, the soil water content (with FDR and TDR)determining the effective depth of roots. The data were analyzed integrated into thehydrological model SOMORE and validated, finding a good fit of the simulated valueswith those observed in the three choosen sites. With the model system was simulated soilmoisture and the risk of soil degradation through erosion thus establishing managementstrategies in different climate scenarios to improve efficiency in water use andsustainability of the system.Runoff values obtained by simulating the model (using measured data from field) stressthe importance of vegetation coverage in soils under irrigation and soil protectionalternative to reduce runoff and erosion. This will increase the recharge of soil water,improving the prospects and strategies for irrigation that ensure water is available for thefollowing states: "budbrust", "flowering", "berry set" and "veraison". In soils withoutcoverage and increase slope surface runoff and erosion, it could cause temporary floodingin lowland areas with no slope.Based on the simulations with the model, in years with high rain, runoff would be higherthan average rainfall in the area and resulting soil moisture would be less than withsurface cover, generating even water deficiency for the crop. In vineyards with cover, thathave higher moisture content of soil despite having more consumption of water, at greatersoil infiltration than in surface seal. In years with irregular distribution of rainfall, withmanagement practices of soil conservation, vegetation cover and monitoring the moisturecontent in depth, may eventually yield grapes with lower irrigation doses of the currentlyimplemented.There was a good agreement between simulated and measured values with SOMOREmodel, allowing to predict potential soil degradation problems and management of thevineyard that could affect production especially in very wet or very dry years, showingthe usefulness of the model whether data are appropriate mechanical and hydrologicalproperties of soil, integrating these attributes measured in the field and laboratory. Thismodel would also assess the possible consequences of different land managementpractices under different weather conditions and determine the irrigation waterrequirements at different stages of crop development.

El objetivo de esta tesis es determinar los patrones de variabilidad espacio-temporal que siguen las comunidades de macroinvertebrados en los ríos de Cantabria, aplicando este conocimiento a los procedimientos de evaluación del estado ecológico de los ecosistemas fluviales Cantábricos. La distribución de los macroinvertebrados en los ríos Cantábricos viene principalmente determinada por la complejidad estructural del hábitat, la disponibilidad de los recursos tróficos y el estrés hidráulico. La presencia de presiones hidromorfológicas y el enriquecimiento orgánico del agua producen importantes cambios, incrementando la importancia de los taxones no-insectos con respecto a los taxones insectos. Estacionalmente las comunidades de macroinvertebrados se ven principalmente influenciadas por la predictibilidad en las condiciones hidráulicas y la disponibilidad de los recursos tróficos.Las métricas de macroinvertebrados se correlacionan mejor con los gradientes de estrés en épocas de mayor estabilidad. Las métricas que mejor se correlacionan con el gradiente de estrés hidromorfológico son LIFE e ICMi. Las métricas que mejor identifican el gradiente de polución orgánica y que además no muestran variabilidad estacional, son EPTt, EPt, ASPT, Rhet y AsMet. / The present thesis aims to determine the spatio-temporal variability patterns of macroinvertebrate communities in Cantabrian rivers, applying this knowledge to the ecological status assessment processes. Macroinvertebrate distribution patterns in Cantabrian rivers are mainly determined by the structural complexity of the habitat, the feeding resource availability and the hydraulic stress. Moreover, hydromorphological impacts and organic enrichment of water produce important changes in the structure and composition of macroinvertebrate communities, increasing the ratio non-insect/insect taxa. At seasonal level macroinvertebrate communities are mainly affected by the hydraulic conditions predictability and the feeding resource availability.Macroinvertebrate metrics correlate better with the antrophic stress gradients in low flow period. LIFE and ICMi are the best metrics to indentify the hydromorphological stress gradient, while EPTt, EPt, ASPT, Rhet and AsMet, do not show significant seasonal differences and are the best metrics to identify the organic pollution gradient.

L'ordre dels primats inclou l'home i els seus parents més propers. Actualment, més de la meitat dels primats no humans es troben en perill d'extinció, principalment com a conseqüència de l'activitat humana. Això doncs, l'estudi dels primats és de gran rellevància des de dos punts de vista ben diferents, tant a nivell de conservació de les espècies com en biomedicina, genòmica comparada i evolució. El treball de tesi doctoral presentat aquí s'emmarca dins d'aquest context bilateral i pretén ser una aportació tant pel que fa al desenvolupament i aplicació d'eines moleculars per a la conservació de les espècies de primat com per a l'estudi de l'evolució d'aquests éssers.Aquest estudi es divideix en cinc apartats principals. Comença amb una Introducció en què descriu la diversitat que amaga l'ordre dels primats, el gran ventall de possibilitats que obre la genètica de la conservació, la importància de les duplicacions en l'evolució de les espècies i la història del cromosoma Y. A continuació s'estableixen els Objectius fonamentals proposats en aquesta tesi. Les fites principals són: determinar l'aplicabilitat de la tècnica de l'MDA sobre mostres no invasives, contribuir a desenvolupar un microarray de miniseqüència per a l'estudi dels primats i desemmascarar la història evolutiva de la família gènica RPS4Y en primats.El cos principal de la tesi està format pels tres capítols que constitueixen l'apartat dels Resultats. En el primer treball, publicat a "Biotechnology Journal" amb el títol "Sequence quality is maintained after multiple displacement amplification of non-invasively obtained macaque semen DNA", s'analitza la possibilitat d'aplicar la tècnica d'amplificació de genomes complets Multiple Displacement Amplification (MDA) amb mostres recol·lectades de manera no invasiva. Amb aquest estudi s'ha pogut demostrar que els productes d'MDA obtinguts a partir de mostres no invasives de semen de macaco són adequades per a la realització d'estudis genètics. En el segon treball, titulat "A microarray system for Y-chromosomal and mitochondrial SNP analysis in chimpanzee populations" i enviat a Molecular Ecology, s'ha desenvolupat un "microarray" de miniseqüència per estudiar la variabilitat de les poblacions de ximpanzé, ja siguin captives com en estat salvatge. El "microarray" inclou SNPs tant de cromosoma Y i com de gens mitocondrials, de manera que permet analitzar simultàniament la línia paterna i la línia materna, informació que és de gran interès quan s'estudien espècies en què mascles i femelles presenten diferent patró de migració, com els ximpanzés. Finalment, en el tercer estudi es descriu la història evolutiva dels gens RPS4Y dins de la filogènia dels primats. S'ha pogut determinar en 35 milions d'anys el moment de la duplicació que originà el gen RPS4Y2 i s'ha proposat que el seu manteniment en el genoma es deu a l'adquisició d'una nova funció relacionada amb l'espermatogènesi, almenys en el llinatge humà. Aquests resultats es troben recollits a l'article titulat "Molecular evolution of primate RPS4Y gene family" enviat a la revista "Molecular Biology and Evolution".Finalment, els resultats obtinguts durant el desenvolupament d'aquesta tesi es discuteixen d'una manera general dins l'apartat del Resum global. La memòria acaba amb les Conclusions més rellevants a què s'ha pogut arribar, exposades de manera específica i resumida. / Primate order includes humankind and its closest relatives. Nowadays, more than half of nonhuman primates are in peril, mainly due to human activities. Therefore, primate studies are of great interest from two important points of view, both for species conservation purposes and also in biomedicine, comparative genomics, and evolution.The aim of this thesis is to contribute both to the conservation of primate species and to the study of their evolution.This thesis includes the results of three different studies, already published or in preparation. The first study analyses the Multiple Displacement Amplification (MDA) technique in order to test its applicability on non-invasively collected samples. We have demonstrated that MDA products obtained from non-invasively collected macaque semen are suitable to carry out genetic analyses. In the second study we have developed a minisecuencing microarray to study the genetic variability in chimpanzee populations, both captive and wild-living. The microarray includes SNPs from the Y chromosome and from mitochondrial genes, so that it allows to simultaneously analyse the paternal and maternal lineages. Finally, the third study aimed to describe the evolution of primate RPS4Y genes. We have dated in 35 million years the origin of RPS4Y2 and we proposed a neofunctionalization process as the reason of its maintenance in the genome.