Respuesta plástica a la luz y al agua en cuatro especies mediterráneas del género Quercus (Fagaceae)

Abstract

La luz y el agua son dos de los principales factores que regulan el crecimiento y la supervivencia de las plantas leñosas mediterráneas. El objetivo de este estudio es conocer el nivel de respuesta plástica de plántulas de cuatro especies de Quercus a tratamientos de sombra y sequía. Además queremos evaluar qué variables son más plásticas a uno u otro factor, y probar la hipótesis de que los rasgos fisiológicos son más plásticos que los rasgos estructurales. Se cultivaron en condiciones controladas plántulas de Quercus ilex subsp. ballota, Q. súber, Q. pyrenaica y Q. canariensis en tres tratamientos de luz (100, 27 y 3 % de luz incidente) y con agua abundante. A partir de mediados de primavera, a la mitad de las plántulas se les suprimió el agua, de forma que recibieron dos tratamientos de agua (riego versus no riego) dentro de cada tratamiento de luz. Se analizaron distintos rasgos fisiológicos como la tasa de fotosíntesis y respiración, el punto de compensación y de saturación a la luz, la conductancia estomática, la eficiencia en el uso del agua y de nitrógeno y la eficiencia fotosintética a la luz. También se estudiaron distintos rasgos morfológicos o estructurales, como el área foliar, el área específica foliar, las concentraciones foliares de N y C, y un índice de clorofila. En general, la respuesta plástica de las variables estructurales al factor agua fue muy baja, mientras que la respuesta de las fisiológicas fue relativamente alta. Con la luz, no se detectaron diferencias significativas en la respuesta plástica entre las variables estructurales y fisiológicas. En estas especies de Quercus mediterráneos, la mayor respuesta plástica a la luz podría estar ligada con una estrategia de tolerancia a la sombra, mientras que la baja respuesta plástica al agua (i.e., canalización) respondería a una estrategia de tolerancia a la sequía, indicando que la tolerancia a bajos niveles de recursos puede ser alcanzada mediante diferentes estrategias.

Light and water availability are two of the main factors that regulate growth and survival of Mediterranean woody plants. The objective of this study is to investigate the plastic response of seedlings of four Mediterranean Quercus species to these factors, as well as to determine what traits are more plastic to one or another factor. Our hypothesis was that physiological variables are more plastic than structural variables. We cultivated in controlled conditions seedlings of Quercus ilex ssp. ballota, Q. súber, Q. pyrenaica and Q. canariensis in three treatments of light (100, 27 and 3 % of incident light) and with abundant water. On late spring, watering was stopped for half of the seedlings, so there were two water treatments (irrigation versus no-irrigation) within each treatment of light. Several physiological traits were studied: photosynthetic and respiration rate, light compensation and saturation points, stomatal conductance, water use and nitrogen use efficiency. We also evaluated different structural traits were studied such as leaf area, specific leaf area, leaf nitrogen and carbon concentrations, and a chlorophyll index. Changes in water availability induced low plastic responses of structural traits, whereas responses of physiological traits were relatively higher. On the other hand, there were not significant differences in the plastic response of structural or physiological traits to changes in light availability. In these Mediterranean oak species, the higher response to light could be linked to a shade tolerance strategy and the low response to water (i.e., canalization) could be related to drought tolerant strategy, thus indicating that tolerance to low-resources may be attained through different strategies.