Germinación de siete Leguminosas arbustivas del NO de la Península Ibérica en un gradiente experimental de sequía

Transcripción

1 Germinación de siete Leguminosas arbustivas del NO de la Península Ibérica en un gradiente experimental de sequía Francisco Javier Taboada Díaz Teresa Cornide Paz Elvira A. Díaz Vizcaíno Ávila, 24 de Septiembre de 2009

2 DATOS DE LA SUPERFICIE QUE OCUPAN LAS LEGUMINOSAS ARBUSTIVAS EN GALICIA GALICIA SUPERFICIE FORESTAL EL MATORRAL EN GALICIA SUPERFICIE (ha) PROPORCIÓN (%) 100 SUPERFICIE MONTE ARBOLADO SUPERFICIE MONTE NO ARBOLADO (MATORRAL) OTROS USOS FORESTALES EL MATORRAL EN GALICIA: LEGUMINOSAS ESPECIES SUPERFICIE (ha) PROPORCIÓN (%) Adenocarpus spp ,69 Cytisus spp ,28 Genista florida ,45 Ulex spp ,47 DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA DE LAS ESPECIES Adenocarpus lainzii Cytisus commutatus Cytisus multiflorus Cytisus scoparius Cytisus striatus Genista florida Ulex europaeus INTRODUCCIÓN OBJETIVOS MATERIAL Y MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSIONES

3 PREVISIONES DE LA SEQUIA ESTIVAL EN GALICIA INCREMENTO DE PRECIPITACIÓN POR AÑO CAMBIO CLIMÁTICO EN GALICIA CAMBIOS EN LA PRECIPITACIÓN (Muñuzuri et al., 2009) Estaciones Primavera Verano Otoño Invierno Variaciones Excepto en las Rías Excepto en el Altas Suroeste Antecedentes del estudio de las sequías con PEG Modelo climático RAMS, escenario de cambio Had CM3 escenario de emisión A1B GERMINACIÓN Y ESTRÉS HÍDRICO: ANTECEDENTES DEL USO DE POLIETILENGLICOL (PEG) AUTORES Pérez Fernández M. A., Calvo Magro E., Ferrer-Castán D. Zhu J., Kang H., Tan H., Xu M. AÑO ESPECIES 10 sp. Herbáceas Pinus sp. OBJETIVOS Respuesta germinativa de siete Fabáceas arbustivas de Galicia (NO Península Ibérica) en relación con un gradiente experimental de estrés hídrico. INTRODUCCIÓN OBJETIVOS MATERIAL Y MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSIONES

4 ESPECIE ÁREA DE DISTRIBUCIÓN PROCEDENCIA POBLACIÓN Año de recogida/año de compra Adenocarpus lainzii Norte, Noroeste y Oeste de la Península Ibérica Autóctona 2006 Cytisus commutatus Endemismo de la Cornisa Cantábrica Autóctona 2007 Cytisus multiflorus Endemismo mediterráneo occidental de la Península Ibérica Autóctona 2006 Cytisus scoparius Amplia distribución en la Península Ibérica Autóctona 2006 Cytisus striatus Endemismo de la mitad occidental de la Península Ibérica Autóctona 2006 Genista florida Amplia distribución en la Península Ibérica Autóctona 2006 Ulex europaeus Norte y Noroeste de la Península Ibérica Comercial 2006 Adenocarpus lainzii Cytisus multiforus Cytisus scoparius Cytisus striatus Genista florida Ulex europaeus INTRODUCCIÓN OBJETIVOS MATERIAL Y MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSIONES

5 A Capela Guitiriz Begonte LOCALIDADES: Noroeste de la Península Ibérica, provincias de Lugo y La Coruña Sarria ENDÓGENA EXÓGENA TIPO DORMICIÓN DE LAS SEMILLAS (BASKIN & BASKIN, 1998) Fisiológica Morfológica Morfofisiológica Física Química CAUSA Mecanismo de inhibición fisiológica (PIM) de la germinación Embrión subdesarrollado PIM de germinación y embrión subdesarrollado Envuelta (testa) de la semilla impermeable al agua Inhibidores de la germinación RUPTURA Estratificación templada y/o fría Condiciones apropiadas para el crecimiento/germinación del embrión Estratificación templada y/o fría Abertura de una estructura especializada (Escarificación) Lixiviación Mecánica Estructuras leñosas limitan el crecimiento Estratificación templada y/o fría INTRODUCCIÓN OBJETIVOS MATERIAL Y MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSIONES

6 Número de semillas/ tratamiento: 240 OBTENCIÓN Y PREPARACIÓN DE LAS SEMILLAS RECUENTO: 2 DÍAS/SEMANA DURACIÓN DEL ESTUDIO: 3 MESES Número de réplicas: 6 Número de semillas/réplica:40 Semillas sin escarificar y semillas escarificadas TRATAMIENTOS REALIZADOS POTENCIAL HÍDRICO: CONCENTRACIÓN DE PEG g PEG/ g agua destilada ψ (Mpa) pf NIVEL 0,242-0,6348 3,8 Muy Alto 0,182-0,3590 3,5 Bastante Alto 0,122-0,1613 3,2 Alto 0,062-0,0417 2,6 Bajo 0,030-0,0097 2,0 Muy Bajo FITOTRON HR = 80% 16 h luz a 22 ºC y 8 h oscuridad a 16 ºC INTRODUCCIÓN OBJETIVOS MATERIAL Y MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSIONES

7 ELABORACIÓN DE LOS DATOS: obtención de las gráficas de germinación acumulada Cytisus scoparius Escarificado Cytisus scoparius Sin Escarificar Germinación (%) Tiempo (días) Control Muy Bajo Bajo Alto Bastante Alto Muy Alto Germinación (%) Tiempo (días) Control Muy Bajo Bajo Alto Bastante Alto Muy Alto Tasa de germinación final PARÁMETROS GERMINATIVOS: Especie/ Tratamiento semillas escarificadas y sin escarificar Tiempo medio de germinación Gráficas de germinación acumulada ANÁLISIS ESTADÍSTICO Anova y ϰ² test de DMS (diferencias mínimas significativas) INTRODUCCIÓN OBJETIVOS MATERIAL Y MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSIONES

8 Grupo I: Adenocarpus lainzii, Cytisus commutatus, Genista florida, Ulex europaeus: reducen significativamente la germinación (sin escarificar y escarificadas) Cytisus commutatus Escarificado Germinación (%) Tiempo (días) Control Muy Bajo Bajo Alto Bastante Alto Muy Alto Germinación (%) Cytisus commutatus Sin Escarificar Tiempo (días) Control Muy Bajo Bajo Alto Bastante Alto Muy Alto INTRODUCCIÓN OBJETIVOS MATERIAL Y MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSIONES

9 Grupo II: Cytisus multiflorus, Cytisus scoparius, Cytisus striatus: mantienen la germinación con niveles bastante altos o muy altos de estrés hídrico semillas sin escarificar Cytisus multiflorus Sin Escarificar Germinación (%) Cytisus multiforus Escarificado Tiempo (días) Germinación (%) Tiempo (días) Control Muy Bajo Bajo Alto Bastante Alto Muy Alto Control Muy Bajo Bajo Alto Bastante Alto Muy Alto INTRODUCCIÓN OBJETIVOS MATERIAL Y MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSIONES

10 Semillas de las Leguminosas arbustivas: dinámica Recién formadas: sin escarificar Acumulación en banco edáfico Tasa de germinación muy baja Con incremento de déficit hídrico Disminución de las poblaciones de Adenocarpus lainzii, Cytisus commutatus, Genista florida, Ulex europaeus Mantenimiento de las poblaciones de Cytisus multiflorus, Cytisus scoparius, Cytisus striatus En el banco del suelo Tasa de germinación más elevada (± escarificadas) Con incremento del déficit hídrico Disminución de las poblaciones en todas las especies estudiadas INTRODUCCIÓN OBJETIVOS MATERIAL Y MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSIONES

11 Las especies estudiadas muestran una respuesta similar con el nivel máximo de estrés hídrico estudiado, próximo al punto de marchitez, reduciendo totalmente la germinación; mientras que su respuesta resulta más variable con el resto del rango de estrés hídrico analizado. Un primer grupo de especies, Adenocarpus lainzii, Cytisus commutatus, Genista florida y Ulex europaeus, muestran siempre (semillas sin escarificar y escarificadas) o casi siempre una reducción significativa de la germinación; mientras que un segundo grupo Cytisus multiflorus, Cytisus scoparius y Cytisus striatus, la mantienen con niveles bastante altos o altos de estrés hídrico cuando no se escarifican sus semillas, mostrando así una mayor resistencia ante el estrés hídrico. Esta diferencia en la respuesta germinativa de las semillas en un gradiente de disponibilidad hídrica según se encuentren escarificadas o no, puede condicionar su mayor o menor abundancia, tanto en las condiciones climáticas actuales como en las producidas por el cambio climático. INTRODUCCIÓN OBJETIVOS MATERIAL Y MÉTODOS RESULTADOS CONCLUSIONES

12 Agradecimientos. Mª Luisa Fernández Marcos, Esperanza Álvarez Rodríguez, José Manuel Colmenero Álvarez Este trabajo se ha realizado dentro de los proyectos de investigación: Caracterización ecológica de comunidades de matorral en relación con los usos tradicionales: aplicación a los hábitos de interés para conservación (CEMUTHICO)- PGIDT02RFO20001PR (Dirección General de I+D+I. Xunta de Galicia), y Efectos del cambio de uso del suelo y cambio climático sobre la biodiversidad y el funcionamiento en los brezales de Calluna vulgaris. Relación con los incendios forestales. Ministerio de Educación y Ciencia (CGL C02-02). Contacto. (franciscoj.taboada@usc.es, elvira.diaz@usc.es, teresa.cornide@usc.es)