SUMMARY In forest conservation, especially in a changing climate, it is essential to understand the intraspecific variation of multiple functional traits in a species. Accordingly, the analysis of Nothofagus alessandrii, an endangered species from Chile, could play an important role as a basis for future conservation of genetic resources and restoration of its forests. This study aims to analyze the variation of this species, considering its spatial distribution, variation in ecological distribution, populations associated with forest typology, genecological differentiation, variation in growth, and genetic variation. The information analyzed shows that these forests cover 314 hectares in a very restricted area, with little variation in environmental conditions, only showing variation in sun exposure and in fertility of soils. Although there are no differentiated growth zones, there is evidence that growth can vary. Genetic studies have shown varying levels of genetic diversity and differences between populations. Habitat fragmentation is emerging as the main threat to the survival of the species, as it can cause genetic isolation, inbreeding depression, genetic drift, and loss of adaptive potential. Based on existing research and the analysis carried out, a second experimental phase is proposed in order to select populations capable of adapting to changing environmental conditions due to climate change. It is important to take into account the microbiome of this species and establish efficient conservation and restoration measures for its forests. In summary, the analysis of the variation of N. alessandrii is crucial for the conservation of this species in a changing climate.

RESUMEN En la conservación de los bosques, especialmente en un escenario de cambio climático, es fundamental conocer la variación intraespecífica de múltiples rasgos funcionales en una especie. En este sentido, es importante analizar Nothofagus alessandrii, una especie altamente amenazada en Chile, para servir como base en futuros programas de conservación de recursos genéticos y restauración de sus bosques. Este trabajo tiene como objetivo analizar la variación de esta especie, considerando su distribución espacial, variación en la distribución ecológica, poblaciones asociadas a la tipología forestal, diferenciación genecológica, variación en el crecimiento y variación genética. La información analizada muestra que estos bosques abarcan 314 hectáreas en un área muy restringida, con poca variación en las condiciones ambientales, solamente en exposiciones de umbría y en suelos de baja fertilidad. Aunque no existen zonas diferenciadas de crecimiento, hay evidencia de que este puede variar. Los estudios genéticos han demostrado niveles variables de diversidad genética y diferencias entre poblaciones. La fragmentación del hábitat se perfila como la principal amenaza para la supervivencia de la especie, ya que puede provocar aislamiento genético, depresión endogámica, deriva genética y pérdida de potencial de adaptación. A partir de la investigación existente y al análisis realizado, se propone una segunda fase experimental para seleccionar poblaciones capaces de adaptarse a las nuevas condiciones ambientales, debido al cambio climático. Es importante tener en cuenta el microbioma de esta especie y establecer medidas eficientes de conservación y restauración de sus bosques. En resumen, el análisis de la variación de N. alessandrii es crucial para la conservación de esta especie en un escenario de cambio climático.

Abstract Nothofagus alessandrii is an endangered species that is naturally distributed in a Mediterranean environment in central Chile. In recent years, this territory has been subject to the effects of climate change, especially an increase in summer temperatures and prolonged periods of drought. In the summer of 2017, there was a fire of great magnitude consuming 184,000 ha, which affected the forests of N. alessandrii. This study assessed the severity and recovery dynamics of postfire vegetation by using spectral indices from Sentinel-2 images. The differenced normalized burn ratio (dNBR), relative differenced normalized burn ratio (RdNBR), and relativized burn ratio (RBR) were calculated before and after the fire and, later, the normalized difference vegetation index (NDVI) before the fire and during three consecutive years after the fire was utilized. The accuracy of the fire severity classifications was estimated using the kappa test (p<0.05). The three severity indices showed a similar classification in severity assessment and postfire response. The low-medium burn area in N. alessandrii forests ranged between 111.2 ha (RdNBR) and 130.3 ha (dNBR), and the high effect was between 46.1 ha (dNBR) and 66.0 ha (RdNBR), which was equivalent in both cases, approximately 11% of the total. Regarding the NDVI, vegetation recovery after three years of the fire showed a systematic return to prefire conditions. The assessment of the effect of a mega forest fire on the remaining forests of N. alessandrii based on Sentinel-2 images offers the opportunity for a better understanding of the severity of damage and the behavior of vegetation after the fire. All this information will help in a better recovery of these forests.

Resumen Nothofagus alessandrii es una especie en peligro de extinción que se distribuye naturalmente en un ambiente mediterráneo en Chile. En los últimos años, este territorio ha estado sujeto a los efectos del cambio climático, especialmente por un aumento de las temperaturas estivales y periodos prolongados de sequía. En el verano de 2017 se produjo un incendio de gran magnitud que consumió 184,000 ha y que afectó a una parte de los bosques de N. alessandrii. En este estudio se evaluó la severidad y la dinámica de recuperación de la vegetación posterior al incendio, mediante el uso de algunos índices espectrales con imágenes de Sentinel-2. El índice de combustión normalizado diferenciado (dNBR), el índice de combustión normalizado diferenciado relativo (RdNBR) y el índice de combustión relativizado (RBR) se calcularon antes y después del incendio. Además, el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) se calculó antes del incendio y tres años consecutivos después del incendio. La precisión de las clasificaciones de severidad del fuego se estimó usando la prueba kappa (p<٠,05). Los tres índices de severidad mostraron una clasificación similar en la evaluación de la gravedad y la respuesta posterior al incendio. El área de quema baja-media en los bosques de N. alessandrii osciló entre 111,2 ha (RdNBR) y 130,3 ha (dNBR), y el efecto alto entre 46,1 ha (dNBR) y 66,0 ha (RdNBR), siendo equivalente en ambos casos, aproximadamente 11% del total. En cuanto al NDVI, la recuperación de la vegetación después de tres años del incendio muestra un retorno sistemático a las condiciones previas al incendio. La evaluación del efecto de un mega incendio forestal en los bosques restantes de N. alessandrii basada en Sentinel-2 ofrece la oportunidad de comprender mejor la gravedad del daño y el comportamiento de la vegetación después del incendio. Toda esta información ayudará a una mejor recuperación de estos bosques.

SUMMARY: Energy crops have proved to be a viable alternative to fossil fuels. However, high biomass production always means that large quantities of nutrients from the soil are removed at harvest. The goal of this work was to estimate nutrient (nitrogen, phosphorous, potassium) use efficiency (NUE) and nitrogen balance in an eight-year-old Populus deltoides clone Lux, short rotation forestry under two cutting cycles, every two (biennial) and three (triennial) years, carried out under Mediterranean climate conditions. Results indicate that NUE, for all the analyzed elements, contained variations with slightly higher values for nitrogen and phosphorous in the triennial cycle. Although poplar cultivation has a positive nutrient efficiency, in terms of nitrogen, there is significant loss of this element in the crop cycle.

RESUMEN: Los cultivos energéticos han demostrado ser una alternativa viable para la producción de energía a partir de la biomasa producida. Sin embargo, una alta producción de biomasa siempre significa que se eliminan grandes cantidades de nutrientes del suelo en la cosecha. El objetivo de esta investigación fue estimar la eficiencia en el uso de nutrientes (nitrógeno, fósforo y potasio) y el balance de nitrógeno en cultivos energéticos de Populus deltoides clon Lux bajo dos ciclos de corta (bienal y trienal), realizados en condiciones de clima mediterráneo. Los resultados indican que la eficiencia en el uso de nutrientes para todos los elementos analizados presenta variaciones contenidas con valores ligeramente superiores en trienal para el nitrógeno y el fósforo. Si bien el cultivo del álamo tiene una eficiencia nutritiva positiva, en términos de nitrógeno, existe una pérdida significativa de este elemento en el ciclo de cultivo.

SUMMARY: In forest conservation, especially in a climate change scenario, to guide decision-making, it is essential to know the intra-specific variation of multiple traits that exist in a species. Therefore, the objective of this work was to analyze the current state of knowledge about the variation of Nothofagus glauca. In this way, guidelines may be proposed for future programs for the conservation of genetic resources or the restoration of forests of this species. Important intra-specific variability is analyzed and evidenced in aspects related to its spatial distribution, its variation in ecological distribution, its populations associated with the forest typology, its genecological differentiation, its variation in growth and its genetic variation detected by isoenzymatic and molecular markers. Based on the abundant research, a step to a second experimental phase is proposed to select populations capable of adapting to the new environmental conditions resulting from climate change, which must consider the microbiome of this species. It is proposed that, in this way, efficient conservation and restoration of N. glauca will be achieved.

RESUMEN: En el contexto de la conservación de bosques, especialmente en un escenario de cambio climático, es fundamental conocer la variación intra-específica de múltiples rasgos que existe en una especie, a fin de orientar la toma de decisiones. Por ello, el objetivo de este trabajo fue analizar el estado actual del conocimiento sobre la variación de Nothofagus glauca de tal forma de proponer lineamientos para futuros programas de conservación de los recursos genéticos o la restauración de los bosques de esta especie. Se analizan y evidencia gran variabilidad intra-específica en aspectos relacionados con su distribución espacial; su variación en la distribución ecológica; sus poblaciones asociadas a la tipología forestal; su diferenciación genecológica; su variación en crecimiento; y su variación genética detectada mediante marcadores isoenzimáticos y moleculares. A base a la abundante investigación existente se propone un salto a una segunda fase experimental para seleccionar poblaciones capaces de adaptarse a las nuevas condiciones ambientales producto del cambio climático, las cuales deben considerar el microbioma de esta especie. Se propone que de esta forma se logrará una eficiente conservación y restauración de N. glauca.

Abstract Because of climate change, wildfire events have increased in the semi-arid ecosystems of the world. In this context, it is necessary to count with efficient tools for the rehabilitation or restoration of those systems. Plant propagation is crucial to obtain plants for rehabilitation programs, and it becomes a limiting factor in the success of those initiatives. For this, it is necessary to know how relevant factors affect seed germination in plants of interest. Peumus boldus is a dominant plant species of the Mediterranean area of Chile that has been severely affected by wildfire events. Consequently, in this investigation, the joint effect of pre-germination treatments such as epicarp and mesocarp removal with the use of gibberellic acid on the germination of semimature fruits of P. boldus was studied. The results show that only the removal of the epicarp and the mesocarp had a significant effect on seed germination, reaching a proportion of 51.4%, which is the highest value reported so far in a published study with a controlled setting for P. boldus. Therefore, to obtain a high proportion of P. boldus plantlets for use in rehabilitation programs; seeds should be collected in December and exposed to the pre-germination treatment of pericarp and mesocarp removal without using gibberellic acid in doses lower than or equal to 10 g L−1.

Resumen Como consecuencia del cambio climático global los incendios forestales están aumentando en los ecosistemas mediterráneos. En este contexto, es necesario contar con herramientas eficientes para la rehabilitación o restauración de estos sistemas, siendo uno de las principales la efectiva propagación de plantas. Para esto, es necesario saber cómo factores relevantes afectan la variable germinación de las semillas en una planta de interés. Peumus boldus es una especie dominante de la zona Mediterránea de Chile y que ha sido fuertemente afectada por los incendios, por lo tanto, en la presente investigación se estudió el efecto conjunto de tratamientos pregerminativos, tales como remoción del epi- y mesocarpio y el uso de ácido giberélico en la germinación de frutos casí maduros de P. boldus colectados en el mes de diciembre. Los resultados muestran que solo la eliminación de epicarpio y mesocarpio afecta significativamente la germinación de las semillas, alcanzando una proporción de 51.4%, la más alta reportada actualmente para esta especie en un estudio con experimento controlado. Estos resultados permiten sugerir que para obtener una mayor proporción de plántulas de P. boldus para programas de rehabilitación, las semillas deben ser colectadas en diciembre y sometidas al tratamiento pregerminativo de remover la cubierta carnosa, específicamente el epicarpio y mesocarpio, sin necesidad de usar ácido giberélico en concentraciones menores o iguales a 10 g L−1.

ABSTRACT: Pinus radiata D. Don is the most widely planted exotic species in Australia, Chile, New Zealand and Spain. In this study, growth and survival of P. radiata were compared in 30 open pollinated families grown under two contrasting watering regimes in nursery (well-watered cf. water-stress conditions) and planted on a drought-prone site with Mediterranean climate in central Chile. This study assessed phenotypic plasticity in growth and survival at nursery stage and two years after establishment in the field. Family plasticity at nursery stage was estimated by the angular phenotypic change index (APCI), while the relationship between nursery and field traits was estimated by genetic correlations (rg) and the Pearson coefficient of correlation (rxy). Families presented high plasticity in diameter, height, and survival at nursery stage. Out of 30 families, eight exhibited over 80 % survival in the well-watered treatment, but less than 20 % survival in the water-stress treatment. As expected, growth traits and survival were positively correlated (rg and rxy > 0.65) between both nursery environments. However, for growth, most genetic and phenotypic correlations between combinations of nursery treatments versus the field test were negative or not significant. As there was no detectable pattern of nursery–field correlations regarding to combinations of nursery treatments and test site, the need to include more stable families and genotypes to an appropriate developmental stage at nursery is discussed.

Abstract In Chile, there are about 1.8 million hectares of dryland soils with severe site restrictions for agronomic and forest species growth. However, these soils can be used to establish energy crops, using forest species specially adapted to this condition. The purpose of this paper is to estimate the potential land availability in the drylands of central Chile for establishing short rotation forestry crops, with low water consumption species. The species Acacia saligna, Atriplex nummularia, Robinia pseudoacacia, Eucalyptus rudis, Eucalyptus globulus subspecies biscotata, Eucalyptus camaldulensis and Eucalyptus occidentalis, based on characteristics such as dry biomass yield, water requirements, tolerance to frost and calorimetric properties, were evaluated. The study area corresponds to Mediterranean drylands of Maule Region in Chile, with a total area of 544 thousand hectares. The results indicate that the potential for the seven crop species considered is about 100,000 ha. It can be concluded that thousands of land hectares are potentially available for growing short rotation forestry crops in the Mediterranean drylands of central Chile.

Resumen En Chile existen aproximadamente 1,8 millones de hectáreas de suelos considerados de secano, con severas restricciones de sitio para el crecimiento de especies agrícolas y forestales. Sin embargo, dichos suelos, pueden ser utilizados y existe un potencial para establecer cultivos energéticos empleando especies forestales especialmente adaptadas a esta condición. El propósito de este trabajo es estimar la superficie potencial para establecer plantaciones energéticas de corta rotación, con especies forestales de bajos requerimientos hídricos, en el secano mediterráneo de la zona central de Chile. Se utilizaron las especies Acacia saligna, Atriplex nummularia, Robinia pseudoacacia, Eucalyptus rudis, Eucalyptus camaldulensis, Eucalyptus occidentalis y Eucalyptus globulus subespecie biscotata, en base a características como rendimiento de biomasa en secano, requerimientos hídricos, tolerancia a heladas y propiedades calorimétricas. El área de estudio corresponde al secano mediterráneo de la Región del Maule en Chile, con una superficie total de 544 mil hectáreas. Los resultados indican que el potencial de cultivo para las siete especies consideradas es de aproximadamente 100.000 ha. Se concluye que el secano mediterráneo de la Región del Maule en Chile presenta condiciones favorables para el establecimiento y desarrollo de plantaciones energéticas con cultivos de corta rotación.

SUMMARY: The Mediterranean Secano of central Chile is a degraded zone, with high rates of erosion and a very fluctuating climate, with long periods of low rainfall, which limits its productivity. An alternative for this area is the cultivation of energy-bound eucalyptus species. The objective of this research was to evaluate the energy balance at the field level in the first rotation (3 years) of three eucalyptus species, comparing basic and intensive management. For this purpose, the species Eucalyptus camaldulensis, Eucalyptus tereticornis and Eucalyptus globulus were established with two different levels of management, one basic (20 cm deep subsoiling, planting and harvesting) and another intensive (50 cm deep plowing, subsoiling, application of herbicide, planting, fertilization and harvesting). Results show that for both types of management the energy balance is positive, being higher for intensive management. Values ranged between 102,900 and 137,890 MJ ha-1 year-1 in the basic management and 125,730 and 160,050 MJ ha-1 year-1 in intensive management, depending in both cases on the species. In conclusion, energy plantations with eucalyptus species have a positive energy balance and are a viable alternative for drylands areas, especially the Eucalyptus camaldulensis species.

RESUMEN: El Secano Mediterráneo de Chile central es una zona afectada por altas tasas de erosión y un clima muy fluctuante, con largos períodos de bajas precipitaciones, los que limita su productividad. Una alternativa para esta zona es el cultivo de especies del género Eucalyptus spp. con fines energéticos. El objetivo de esta investigación fue evaluar el balance energético a pie de campo en la primera rotación (3 años) de tres especies de eucalipto, comparando un manejo básico y un manejo intensivo. Para ello, se seleccionaron las especies Eucalyptus camaldulensis, Eucalyptus tereticornis y Eucalyptus globulus, que fueron establecidas con dos diferentes niveles de manejo, uno básico con subsolado a 20 cm, plantación y cosecha y otro intensivo con subsolado a 50 cm, camellón, arado, aplicación de herbicida, plantación, fertilización y cosecha. Los resultados mostraron que para ambos tipos de manejo el balance energético fue positivo, siendo superior la productividad de biomasa y su potencial energético en el caso del manejo intensivo, con valores que variaron entre 102.900 y 137.890 MJ ha-1 versus el manejo básico con valores entre 125.730 y 160.050 MJ ha-1, dependiendo en ambos casos de la especie. A modo de conclusión, las plantaciones energéticas con las tres especies del género Eucalyptus tienen un balance energético positivo y son una alternativa viable para zonas de secano, especialmente Eucalyptus camaldulensis.

Nothofagus alessandrii es una especie endémica de la zona mesomórfica de Chile que se encuentra en peligro de extinción y de la cual existe aún información insuficiente respecto de las diferencias entre sus poblaciones. Por ello, en este trabajo se analizan y caracterizan parámetros cualitativos y cuantitativos del material germinativo y el comportamiento en vivero de cinco procedencias representativas del área de distribución natural de la especie. Se colectaron semillas de estas procedencias en febrero 2000 y se determinó su tamaño, forma, peso y capacidad germinativa. En septiembre del mismo año se cultivaron plantas en vivero y se evaluó su crecimiento diametral y en altura. Los resultados indican que el tamaño de las semillas es, en general, homogéneo y solo se observan diferencias estadísticas en la longitud de las dímeras y ancho de las trímeras. El peso de 1000 semillas y la capacidad germinativa varió significativamente entre las procedencias. El desarrollo de las plantas en vivero fue homogéneo y no hubo diferencias en el diámetro de cuello de la raíz ni en la altura que alcanzaron las plantas después de una temporada de cultivo. N. alessandrii tiene un comportamiento diferente al de otras especies del mismo género, sin que se observe una variación de tipo clinal. Sin embargo, la procedencia más austral tiende a diferenciarse de las otras y, probablemente, corresponda a un ecotipo diferente.

Nothofagus alessandrii is an endemic and endangered species from the mesomorphic zone of Chile. Currently, differences across populations are not well known. To this end, quantitative and qualitative parameters pertaining to germinative material and nursery performance of seedlings from five provenances representing the natural distribution of the species were analyzed and characterized. Seeds were collected in February 2000 and size, form, weight, and germination capacity were determined. Seedlings were then cultivated in nursery in September of the same year, and basal diameter and height growth were quantified. Results indicate that seed size is generally homogeneous across sites, and statistical differences were limited to length of dimerous seeds and width of trimerous seeds. Seed weight and germination capacity varied significantly among the provenances. After one cultivation season, the development of the nursery plants was homogenous across provenances, with no differences in basal diameter or height. N. alessandrii differs, in relation to the variation among the studied provenances, from that of other species of the same genus, with the exception of a pronounced clinal type. However, the southern-most provenance tended, in general, to differ from the other ones and likely represents a different ecotype.

Nothofagus alessandrii é uma espécie endêmica da zona mesomórfica do Chile que se encontra em perigo de extinção e da qual existe ainda informação insuficiente em relação às diferenças entre suas populações. Por isto, neste trabalho se analisam e caracterizam parâmetros qualitativos e quantitativos do material germinativo e o comportamento em viveiro de cinco procedências representativas da área de distribuição natural da espécie. Recolheram-se sementes destas procedências em fevereiro de 2000 e se determinou seu tamanho, forma, peso e capacidade germinativa. Em setembro do mesmo ano se cultivaram plantas em viveiro e se avaliou seu crescimento diametral e em altura. Os resultados indicam que o tamanho das sementes é, em geral, homogêneo e somente se observam diferenças estatísticas no comprimento das dímeras e largura das trímeras. O peso de 1.000 sementes e a capacidade germinativa variou significativamente em relação às procedências. O desenvolvimento das plantas em viveiro foi homogêneo e não houve diferenças no diâmetro do colo da raíz nem na altura que alcançaram as plantas depois de uma temporada de cultivo. N. alessandrii tem um comportamento diferente ao de outras espécies do mesmo gênero, sem que se observe uma variação do tipo clinal. No entanto, a procedência mais austral tende a diferenciar-se das outras e, provavelmente, corresponda a um ecótipo diferente.