Tema 1. Bases científicas para la selección de especies I
1Pilar Castro Díez
Tema 1. Bases científicas para la selección de especies I: Caracteres
vegetativos 1. Introducción
2. Concepto de estrategia y propuestas de clasificación
3. Estructura de hojas, tallos y raíces
4. Reparto de biomasa y tasa de crecimiento
5. La ontogenia modifica estructura y función de las plantas
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1. Introducción
¿Qué hacer para seleccionar especies para revegetar?
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2. Concepto de estrategia y propuestas de clasificaciónLos filtros ambientales determinan qué especies tienen éxito
Clima Suelo Perturbaciones
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2. Concepto de estrategia y propuestas de clasificación
Cierre estomático
Elevada inversión En raíz
Reducción de área foliar
Metabolismo CAM o C4
Hojas cubiertasde tomento
Reducción deactividad
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2. Concepto de estrategia y propuestas de clasificación
Síndrome
Estrategia
Elevada inversión En raíz
Hojas cubiertasde tomento
Cierre estomáticoReducción deactividad
Reducción de área foliar
Metabolismo CAM o C4
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2. Concepto de estrategia y propuestas de clasificación
Strasburger (1986)
Tipos vitales de Raunkiaer FanerófitosCaméfitosHemicriptófitosCriptófitosTerófitos
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Ecuatorial
02040
6080
100
Subtropical
0
20
40
60
80
100
Desierto
0
20
40
60
80
100
Fan Cam Hem Crip Ter
Mediterráneo
Estepa
Templado
Fan Cam Hem Crip Ter
2. Concepto de estrategia y propuestas de clasificación
Tomado de Cain (1944)
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2. Concepto de estrategia y propuestas de clasificación
C
SR
Nivel de perturbación
Nive
l de
com
pete
ncia
Nivel de estrés
Estrategias de Grime (CSR)
Estré
s
perturbación
R
S
C
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2. Concepto de estrategia y propuestas de clasificaciónEstrategias de Grime (CSR)
Característica R S C
Longevidad Baja Alta Alta/Media
Edad reproducción Temprana Tardía Media
Número de á l
Alto Bajo Medio/Bajo
Tamaño propágulos Pequeño Medio/Grande Medio/Grande
Tamaño planta Pequeño Medio Grande
Tasa de crecimiento Alta Baja Alta
Almacén de reservas Bajo Alto Bajo
Eventos reproductivos
Semélparos Iteróparos Iteróparos
Tipo de ambiente Rico, con perturbaciones, baja densidad de población
Pobre, sin perturbaciones
Rico, sin perturbaciones, alta densidad de población
(Grime et al. 1988)
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2. Concepto de estrategia y propuestas de clasificación
Estrategias de Westoby (LHS)
Altura (Height)
Peso de semilla (Seed mass)
Hoja: SLA
SLA= área /masa
ProductividadDurabilidad
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3.1. Estructura de las hojas ÁREA FOLIAR
?
Area foliar media Prop
orci
ón m
asa
en t a
llos
Westoby & Wright 2003
Pickup et al. 2005
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3.1. Estructura de las hojas ÁREA FOLIAR
Niinemets et al. 2006
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3.1. Estructura de las hojas ÁREA FOLIAR
?
30 º C25 º C
25 ºC
Transpiración
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3.1. Estructura de las hojas MASA ESPECÍFICA
SLM = Peso seco / área foliar (SLA = 1/SLM)
Resistenciafísica Palatabilidad Tasa ftsLongevidad
+ + --
LMA
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3.1. Estructura de las hojas MASA ESPECÍFICA
SLM = Densidad x Espesor
mg/cm2 = mg/cm3 x cm
Lambers et al. (1998)
Q. ilex subsp ballota
¿Qué propiedades priman en ambientes con estrés?¿Y en ambientes con perturbaciones?
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3.2. Estructura de los tallos
Funciones de los tallos en plantas terrestres
SoporteTransporteCompetencia
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3.2. Estructura de los tallos
FUNCIÓN SOPORTE (Givnish 1995)
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3.2. Estructura de los tallos
(Mauseth 2001)
(Sección transversal de un tallo de herbácea Digitalis)
Diagrama en bloque que muestra la estructura del tallo de una leñosa (Esau,1977)
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3.2. Estructura de los tallos: el xilema
Elementos traqueales de la madera de coníferas y dicotiledóneas
(Tyree et al. 1995)
Juniperus oxycedrus
Pistacia lentiscus
Q. ilex
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3.2. Estructura de los tallos: el xilema
Ley de Hagen Poiseuille. A, B y C tienen la misma conductancia (Tyree et al. 1995)
xérico mésico
tropical
boreal
humedad
Tª
Tendencias ecológicas del tamaño de los vasos en gradientes de humedad y Tª(Tyree et al. 1995).
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Precipitación
Q. coccifera Q. ilex
3.1. Estructura de los tallos: el xilema
(Villar et al. 1997)
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3.3. Estructura de las raíces
Funciones de la raízAbsorciónTransporteAnclajeAlmacén
Variables ProfundidadExtensión lateralIntensividad (SLR)Grosor
SLR = longitud / peso seco
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3.3. Estructura de las raíces: arquitectura
Eryngiumcampestre
Echinopsritro
(Guerrero-Campo 1998)
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3.3. Estructura de las raíces: arquitectura
Guerrero-Campo 1998)
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4. Reparto de biomasa y tasa de crecimiento
RGR = ∆ Peso /Peso0 x tiempo
RGR = (LnP2- LnP1)/(t2-t1)
t1 t2
LnP2
LnP1
Grupo RGR (mg g-1 día-1)
Herbáceas 100-400
Lianas 150
Árboles caducifolios
50-200
Árboles perennifolios
10-130 (Villar et al. 2004)
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4. Reparto de biomasa y tasa de crecimiento
RGR = LAR x NAR
día-1 = m2 g-1 x g m-2 día-1
RGR
Capacidad de competencia
Tolerancia al estrés
Tolerancia a perturbaciones
Morfológ. Fisiológ
SLA x LMF
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4. Reparto de bimasa y tasa de crecimiento
Cornelissen et al. 1996
Porstmuth & Niinemets 2006
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5. La ontogenia modifica la estructura y la función de las plantas
% de luz disponible para una plántula y para un adulto de la misma especie
-10
-5
-1Disponibilidad de agua en el suelo en verano para plantas en distinta etapa de su desarrollo.
Ψsuelo(MPa)
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5. La ontogenia modifica la estructura y la función de las plantas
altura
LAR, RGR
Fts/resp
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5. La ontogenia modifica la estructura y la función de las plantas
Correlación entre caracteres funcionales medidos en plántulas (eje x) y adultos (eje Y) en las mismas especies. Cornelissen et al. 2003.
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BIBLIOGRAFÍA
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wide range of woody plant species and types. Oecologia. 116:57-66.Cornelissen, et al (1996). Seedling growth, allocation and leaf attributes in a wide
range of woody plant species. Journal of Ecology: 84: 755- 765.Cornelissen, J.H.C., et al. 2003. Funtional traits of woody plants: correspondence of
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Esau, K. 1977. Anatomy of seed plants. John Wiley & Sons, Inc.Givnish, T.J. 1995. Plant stems: biomechanical adaptation for energy capture and
influence on species distributions. En Plant stems: Physiology and functionalmorphology Ed. Gartner, B.L. Academic Press, San Diego, pp. 3-49.
Grime, J. P., et al 1988. Comparative plant ecology. A functional approach to commonBritish species. Unwin Hyman, London.
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BIBLIOGRAFÍALarcher, W. 1980. Physiological plant ecology. Springer-Verlag, Berlin. 303 p.Niinements, Ü., et al 2006. Leaf size modifies support biomass distribution among
stems, petioles and mid-ribs in temperate plants. The New Phytologist. 171:91-104.
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Strasburger, E. (1986). Botánica. 7ª edición. Editorial Marín.Tyree, MT, et al 1994. Biophysical perspectives of xylem evolution: is there a tradeoff
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Westoby, M. and I.J. Wright 2003. The leaf size - twig size spectrum and itsrelationship to other important spectra of variation among species. Oecologia. 135:621 - 628.