[ca] Els boscos proveeixen d'una àmplia varietat de serveis ecosistèmics (SE). Entendre com i per què aquests SE es distribueixen en el paisatge és essencial per dotar a les polítiques d'informació per protegir, millorar i restaurar aquests ecosistemes. A més, l'efectivitat de les Àrees Protegides (AP) en el manteniment dels SE i la biodiversitat encara no està clara, i els boscos estan cada vegada més sotmesos a la pressió del canvi climàtic, amb canvis en el règim de pertorbacions (com ara els incendis). Predir on aquestes pertorbacions tindran lloc en el futur i fins a quin punt els SE dels boscos s'hi veuran afectats són reptes fonamentals en la recerca. L'objectiu general d'aquesta tesi és analitzar la distribució espacial dels SE als boscos, la seva rellevància en la conservació i la seva vulnerabilitat i risc enfront pertorbacions del canvi climàtic, especialment els incendis forestals. Per això, 1) hem analitzat la distribució espacial dels estocs de carboni i la biodiversitat, així com la relació entre ells i les seves causes, en boscos de dues regions i cinc subclimes; 2) hem determinat el rol de les AP en la preservació dels SE i la biodiversitat a Catalunya; 3) hem desenvolupat un marc conceptual per avaluar la vulnerabilitat dels boscos i el seu risc de pèrdua de SE; i 4) hem avaluat els patrons espacials i les causes de la vulnerabilitat dels boscos a incendis i el risc associat de pèrdua de SE a Catalunya. La relació entre els estocs de carboni i la biodiversitat és en general positiva, amb valors més elevats al nord d'Espanya i al sud del Québec. Valors de densitat i diversitat estructural elevats han afavorit al mateix temps els estocs de carboni, la biodiversitat d'arbres i la biodiversitat global. Respecte a les AP, hem trobat més estocs de carboni, cobertura d'hàbitats d'interès comunitari, hàbitats prioritaris i llocs d'interès geològic a l'interior de les AP que a les seves àrees d'influència (o buffer zones), però cap dels indicadors de biodiversitat (riquesa d'arbres i d'aus) ha mostrat diferències entre les AP i les àrees d'influència. Hem proposat un marc conceptual per avaluar la vulnerabilitat dels boscos i el risc de pèrdua de SE, basat en els components d'exposició, magnitud de la pertorbació, susceptibilitat i manca de capacitat adaptativa. Finalment, hem aplicat aquest marc general als incendis forestals de Catalunya. Els resultats han mostrat que la magnitud de la pertorbació és el component més important que defineix el risc de pèrdua de SE degut a incendis. El tipus funcional de bosc - especialment les coníferes no Mediterrànies que tenen poca capacitat adaptativa - és el factor més important sota condicions extremes. L'augment de risc més gran s'ha trobat en boscos relativament humits que actualment tenen un risc baix, situació que segons les tendències climàtiques actuals passarà a ser més comuna en un futur. En general, aquesta tesi ha augmentat l'evidència científica de la relació positiva entre els estocs de carboni i la biodiversitat en cinc subclimes. També ha mostrat que la conservació a Catalunya només és efectiva en el manteniment d'alguns dels SE i variables de conservació considerades. També ha contribuït amb un marc conceptual innovador sobre la vulnerabilitat dels boscos i el risc de pèrdua de SE degut a pertorbacions del canvi climàtic, assentant les bases per avaluar la vulnerabilitat i el risc d'una manera operativa i sistemàtica. L'aplicació d'aquest marc conceptual als incendis forestals ha mostrat implicacions rellevants en el risc de pèrdua de SE, fet que podria contribuir en el desenvolupament de polítiques futures mitjançant l'anticipació del risc, i ser una guia per la gestió forestal eficient.

[en] Forest ecosystems provide a wide variety ecosystem services (ES). Understanding how these ES are distributed across the landscape and identifying their main drivers is essential to inform policy to protect, enhance and restore these ecosystems. Besides, protected areas (PAs) are fundamental for biodiversity conservation and the provision of ES, yet their effectiveness in maintaining ES and biodiversity is still unclear. Currently, forests are increasingly under pressure from climate change, resulting in changes in disturbance regimes (e.g., wildfires, drought, insect-outbreaks and windstorms). Predicting where these natural hazards will occur in the future and to what extent forest ES will be affected are also fundamental research challenges. The general objective of this thesis is to analyze the spatial distribution of forest ES, their relevance in conservation and their vulnerability and risk to climate change hazards, especially wildfires. To do so, 1) we have analyzed the spatial distribution, relationship and drivers of forest carbon stocks and biodiversity in two regions and five subclimates; 2) we have determined the role of PAs in preserving ES and biodiversity in forests and shrublands of Catalonia; 3) we have developed a general framework of forest vulnerability and risk of losing ES due to different climate change hazards; and 4) we have assessed the spatial patterns and drivers of forest vulnerability to wildfires and the corresponding risk of losing ES in Catalonia. We have found a general positive relationship between carbon stocks and biodiversity, with the highest values in northern Spain (humid Mediterranean subclimate) and southern Quebec (temperate subclimate). High density and structural diversity have simultaneously favored carbon stocks, tree and overall biodiversity. The variables positively affecting carbon and biodiversity have been also driving their hotspots, emphasizing the viability of 'win-win' solutions. Regarding PAs, we have found more carbon stocks, coverage of community-interest habitats, priority-habitats and geological-interest sites in PAs than in buffer zones, but none of the biodiversity variables considered have showed differences between PAs and buffer zones. PAs with higher degree of protection have not provided higher levels of ES and biodiversity, or vice versa. Furthermore, we have proposed a general framework to assess forest vulnerability and risk based on the components of exposure, hazard magnitude, susceptibility and lack of adaptive capacity. Finally, we have applied this general framework to the particular case of wildfires in Catalonia. The results have indicated that hazard magnitude is the most important factor defining ES at risk from wildfires. Climate is the main driving factor of ES at risk under average conditions, but forest functional type - in particular non-Mediterranean conifers that have low adaptive capacity - have gained importance under extreme conditions. The highest increases in risk have been found in relatively wet forests with currently low risk, which according to climate trends will become common in the future. Overall, this thesis has gained evidence on the positive relationship between carbon stocks and biodiversity and their main drivers in five subclimates, and has showed that the conservation strategy in Catalonia is only effective at maintaining some of the ES and conservation variables considered. It has also contributed with an innovative conceptual framework of forest vulnerability and risk of losing ES due to climate change hazards, constituting a basis for a systematic operationalization of forest risk and vulnerability. The application of this framework to the case of wildfires has showed relevant implications on the future risk of losing ES due to wildfires, which could contribute to future-oriented policies by anticipating conditions associated with particularly high risks and guiding efficient forest management.