[ca] Les plagues d'insectes són elements integrats a la dinàmica del paisatge forestal. Tot i això, durant les últimes dècades, han experimentat un augment en nombre i impacte, implicant conseqüències severes pels ecosistemes i la societat. Els motius d'aquesta dinàmica són principalment els canvis en l'ús del sòl, els canvis en el clima i la introducció d'espècies invasores degut al comerç internacional i a la mobilitat humana. L'objectiu central d'aquesta tesi és avançar en el coneixement de l'impacte de les plagues d'insectes al paisatge forestal i integrar-lo en eines de modelització que ajuden a la predicció de conseqüències en un futur canviant. Hem basat l'aproximació en definir els efectes directes i indirectes de les plagues d'insectes mitjançant la descripció de les interaccions amb altres pertorbacions del paisatge forestal (el foc, la sequera, les tempestes, la contaminació, etc.) i descriure els mecanismes que hi influeixen. Hem exemplificat el paper de les plagues forestals amb el cas d'estudi de la papallona del boix (Cydalima perspectalis), un lepidòpter originari d'Àsia i invasor a Europa des de 2007. Hem descrit el nínxol ecològic de l'espècie així com la seva distribució i impacte potencial a l'àrea d'invasió. Finalment hem anticipat els impactes d'aquesta plaga i les seves interaccions amb altres pertorbacions a la vessant sud dels Pirineus en un futur regit pel canvi climàtic. Aquesta tesi proposa diferents metodologies per a l'estudi de les plagues forestals i el seu impacte al paisatge. Primer es demostra que per una correcta aplicació dels Species Distribution Models (SDM) en espècies invasores és necessària la combinació d'informació de la zona nativa i la zona d'invasió. Segon, s'ha evidenciat que els models de simulació espacialment explícits són eines adequades per descriure les pertorbacions forestals, identificar els paràmetres clau de la seva dinàmica, analitzar les seves interaccions i anticipar els seus impactes davant la incertesa del canvi global. Finalment, es constata que per tal de fer una aplicació eficaç de les metodologies descrites és necessari diferenciar l'ocurrència d'una pertorbació de la severitat del seu impacte. Els resultats aquí exposats proporcionen noves evidències dels processos que regeixen la dinàmica de plagues forestals i, en concret, de C. perspectalis. Es demostra que la distribució de C. perspectalis al sud dels Pirineus depèn de la presencia de la planta hoste (Buxus sempervirens) i la capacitat d'expansió de l'insecte (que es veu normalment alterada per introduccions antropocòries involuntàries), mentre que no és limitada per la composició de l'habitat. Tot i això, la defoliació severa només es troba en llocs d'alta adequació climàtica, definida per un rang de temperatures diürnes petit i una baixa estacionalitat de la precipitació i la temperatura. Aquestes condicions defineixen un cert patró de continentalitat on els boixos més susceptibles de ser atacats són aquells que es troben a prop de la costa i a baixa elevació (a les províncies de Girona, Barcelona i Navarra) i excloent zones del Pirineu central (Lleida, Huesca). Les projeccions futures de l'impacte causat per C. perspectalis descriuen una relació de consumidor-recurs cíclica amb l'estat dels boixos. A més el canvi climàtic podria reduir l'àrea d'impacte sever causat per l'insecte concentrant-lo només a algunes localitats. La interacció entre C. perspectalis i altres pertorbacions com el foc i la sequera extrema no ha resultat significativa. Tot i això, tal com he descrit en altres espècies d'insectes forestals, les interaccions amb altres pertorbacions són complexes i es produeixen en diverses direccions, efectes (antagònic i sinèrgic) i escales espacials i temporals. Tota aquesta informació ofereix una base de gran valor per a la futura recerca i pel disseny d'estratègies de gestió de boscos i plagues.

[en] Insect pests are integrated elements of forest landscape dynamics. However, an increase in the number of pest outbreaks and in their impact has been experienced in recent decades, causing severe consequences for ecosystems and society. The reasons behind these changing dynamics are mainly related to changes in land-use, climate, and the introduction of invasive species due to international trades and human mobility. The central goals of this thesis are to advance in the understanding of insect pest impacts on forest landscapes and to integrate them in modelling tools that help the prediction of consequences in a global change future. To face these goals, I defined the direct and indirect effects of insect pests and their interactions with other forest landscape disturbances (fire, drought, storms, pollution, etc.), and described the mechanisms underlying these responses. Aiming at working on a specific actual concerning pest, I examined the case of boxwood moth (Cydalima perspectalis), a Lepidoptera native to Asia and invasive in Europe since 2007. I described the ecologic niche of the species as well as its distribution and potential impact on the invaded area. Finally, I anticipated impacts of this pest and its interactions with other disturbances in the Southern Pyrenees under future climatic conditions. In this thesis, I proposed different methodologies to study the impact of forest pests. First, I demonstrated that a combination of information from the native and invaded areas is required for a correct application of Species Distribution Models (SDMs) in invasive species. Second, I evidenced that spatially explicit simulation models are appropriate tools for the study of forest disturbances, identifying key parameters in determining their dynamics, analyzing their interactions, and anticipating their impacts in the face of global change uncertainty. Finally, I highlighted the adequacy of differentiating the presence versus the severity of a disturbance in order to effectively apply the methodologies described. The results presented in this thesis provide new evidence of the processes governing pest dynamics - and their associated impacts - on forest functioning, in particular, the case of C. perspectalis. I demonstrated that the distribution of C. perspectalis in the Southern Pyrenees depended on the presence of the host plant (Buxus sempervirens) and the insect spread capacity (which is usually altered by involuntary anthropochory), while it was not limited by the fragmentation or heterogeneity of the habitat. However, severe defoliation was only found in places with high climatic suitability, defined by low seasonal precipitation and temperature, and low temperature diurnal range. These conditions define a continentality pattern where the most endangered boxwoods were those located near the coast and at low elevation (in the provinces of Girona, Barcelona, and Navarra) and excluding areas of the central Pyrenees (Lleida, Huesca). Future projections of C. perspectalis impact describe a cyclic consumer-resource relationship with the host plant. In addition, climate change may reduce the area of severe impact being concentrated only in few locations. The interaction between C. perspectalis and extreme drought was not significant. However, as I reported for other forest pest species, interactions with other disturbances are complex and occur in various directions, effects (antagonistic and synergistic) and spatial and temporal scales. For instance, trees that are damaged by fire or drought can synthesize ethanol, monoterpenes, and pheromones that attract insects; trees killed by an insect pest result in an accumulation of fuel that facilitates the spread of fires; trees weakened by drought have a lower response capacity (resin synthesis, regrowth capacity, etc.) and are therefore more susceptible to insect attacks. All this information offers a valuable basis for future research and for designing forest and pest management actions.