LA ECOFISIOLOGÍA: una herramienta útil para el estudio de la Salud de los Bosques

Transcripción

1 LA ECOFISIOLOGÍA: un herrmient útil pr el estudio de l Slud de los Bosques J.J. Peguero-Pin 1, D. Sncho-Knpik 2, D. Villrroy 2, F. Morles 3, E. Gil-Pelegrín 2 1 Universitt de les Illes Blers, jjpeguero@rgon.es 2 CITA de Argón; 3 EEAD (CSIC), Univ. Nvrr

2 Unidd de Recursos Forestles Ecologí Forestl Estudio del funcionmiento de ls mss forestles utóctons con ojeto de definir protocolos de conservción

3 Estudio de distintos procesos de DECAIMIENTO FORESTAL ECOFISIOLOGÍA Explicción de mecnismos Cuss? SIGNIFICADO ÚLTIMO DEL PAISAJE FORESTAL

4 DECAIMIENTO FORESTAL en l Penínsul Iéric Especies que ocupn áres jo condiciones ecológics muy distints de ls típics de l especie. Especies representntes genuins de l flor leños mediterráne, con grn resistenci l déficit hídrico. Aies l Mill. Pinus sylvestris L. Quercus L.

5 El decimiento de Aies l Mill. en el Pirineo rgonés desde un punto de vist fisiológico Aies l Mill. lcnz en l Penínsul Iéric el límite suroccidentl de distriución de l especie. En el Pirineo espñol se encuentrn lguns polciones de A. l en loclizciones mrginles que serán más susceptiles cmios en el clim. Gmuet: representnte genuin de ls polciones de eto lnco jo condiciones tlántics, más mésics. T (ºC) E G 0 Pco Ezpel: polción jo uns condiciones su-mediterránes con myor xericidd, en un loclizción mrginl, con evidentes signos de decimiento. HR (%) Agosto Agosto 35 km Tiempo (dís)

6 El decimiento de Aies l Mill. en el Pirineo rgonés desde un punto de vist fisiológico 0,9 0,8 Antes del mnecer A (µmol CO 2 m -2 s -1 ) h 10 h 12 h FV/FM 0,7 0,6 0,5 en curso 1 ño 3 ños g s (mmol H 2 O m -2 s -1 ) WUE (mmol CO 2 mol -1 H 2 O) en cu rso 1 ño en cu rso 1 ñ o en curso 1 ñ o 3 ñ os 8 h 3 ñ os 8 h 3 ños en cu rso 1 ño en curso 1 ño en curso 1 ño 3 ños 10 h 3 ños 10 h 3 ñ os en cu rso 1 ño en curso 1 ño en cu rso 1 ño 3 ño s 12 h 3 ños 12 h 3 ños FV/FM FV/FM 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 8 h en curso 1 ño 3 ños 12 h en curso 1 ño 3 ños

7 El decimiento de Aies l Mill. en el Pirineo rgonés desde un punto de vist fisiológico Ls cículs de 0 y 1 ño de l polción en decimiento presentn vlores de fotosíntesis net extremdmente jos F V /F M g S Mn HR Bj relción Chl /Chl Incremento en F 0

8 El decimiento de Aies l Mill. en el Pirineo rgonés desde un punto de vist fisiológico El clim podrí influir en el desrrollo de ls polciones mrginles de A. l jo un clr influenci mediterráne, respecto polciones con un myor influenci tlántic y uns condiciones más mésics. Un futurile umento de l tempertur y de l frecuenci de sequís intenss en los Pirineos podrín cusr un cusd pérdid de productividd en quells polciones de A. l loclizds cerc del límite ecológico de l especie.

9 Estudio de polciones de Aies l en el Pirineo rgonés jo condiciones climátics contrstds

10 Estudio de polciones de Aies l en el Pirineo rgonés jo condiciones climátics contrstds OBJETIVO Crcterizción GENÉTICA y FISIOLÓGICA de cd un de ests polciones en relción con un posile respuest diferencil respecto l estrés hídrico. Aordr un de ls consecuencis quizá más proles y más inmedits del Cmio Climático en este territorio: l posile extinción de cierts especies de lt importnci pisjístic, como Aies l, como consecuenci de este proceso.

11 El decimiento de Pinus sylvestris L. en el Sistem Iérico de l provinci de Teruel Pinus sylvestris L. lcnz en l Penínsul Iéric su límite meridionl de distriución. Sierr de Gúdr Ls polciones de P. sylvestris del Sistem Iérico viven jo uns condiciones climátics típics de los pisos montnos secos del áre mediterráne, con un nivel de sequí myor que el existente en zons lpins. Al finl del invierno de 2002 se vieron fectds uns h: (i) mrillmiento y posterior tcmiento de ls cículs y (ii) defolición intens de l cop. Se encontrron evidencis de l existenci de un estrés crónico por l cominción de suelos degrddos y condiciones climátics desfvorles pr est especie (periodo vegettivo muy limitdo).

12 El decimiento de Pinus sylvestris L. en el Sistem Iérico de l provinci de Teruel Los ejemplres fectdos presentn un descenso significtivo en l cpcidd conductor de su xilem, en relción con los ejemplres que no presentn sintoms. K h (Kg m s -1 MP -1 ) 5e-4 4e-4 3e-4 2e-4 1e-4 ffected declining unffected helthy K h = 5,58 D 2.51 A C B Loss of conductivity (%) ffected unffected Dimeter (m) 5 0

13 El decimiento de Pinus sylvestris L. en el Sistem Iérico de l provinci de Teruel Se demostró l existenci de un conexión entre ls condiciones microclimátics existentes en los ejemplres fectdos durnte el invierno de 2001/2002 y el riesgo de emoli del xilem. 15 Soil -10 cm 40 A 2001/ / /2001 Temperture (ºC) Soil -20 cm Temperture (ºC) B 5 LATD (ºC) /11 01/12 01/01 01/02 01/03 01/ / /11 01/12 01/01 01/02 01/03 01/04 Dte

14 Vínculos funcionles entre el decimiento y el ndono de los montes jos de Quercus pyrenic Willd. Sec de Quercus L. Vínculo funcionl? Andono del monte jo REVIEJADO

15 Vínculos funcionles entre el decimiento y el ndono de los montes jos de Quercus pyrenic Willd. El reviejdo desde un perspectiv funcionl Estudios dendrocronológicos reveln un tendenci clr l desrrollo de nillos conformdos exclusivmente por mder de primver, con escs o nul formción de mder de verno.

16 Vínculos funcionles entre el decimiento y el ndono de los montes jos de Quercus pyrenic Willd. Los vsos de myor diámetro (mder de primver) son más vulnerles l emoli por tensión hídric

17 Vínculos funcionles entre el decimiento y el ndono de los montes jos de Quercus pyrenic Willd. Los vsos de primver se disponen en formción pretd rodendo los límites de l mder del ño nterior. n = 12 Su specto de collr de perls sugiere l csi nul interclción de elementos estructurles. n = 31 n = 55 Por lo tnto, se estlece un elevd dependenci entre l cpcidd conductor del nillo en formción con el crecimiento del nillo precedente.

18 Vínculos funcionles entre el decimiento y el ndono de los montes jos de Quercus pyrenic Willd. L cpcidd conductor de un nillo en Quercus pyrenic es dependiente del perímetro del ño nterior, que está determindo por l producción de mder de verno. Formción de Mder de Verno L formción de est mder, de elevdo coste de producción por l undnci de firs, es reflejo del vigor del árol. Este efecto sugiere que l cpcidd conductor de un nillo ciclospóreo está vinculd l dinámic de desrrollo del árol.

19 Vínculos funcionles entre el decimiento y el ndono de los montes jos de Quercus pyrenic Willd. Reviejdo L disminución del incremento en l superficie conductor deido l interrupción de l producción de l mder de verno puede deerse episodios climáticos desfvorles, pudiendo volverse crónico deido l edd del árol, lo que impide el crecimiento del árol. L pérdid de mder de verno podrí ser el origen del puntisecdo de los montes jos sorepsdos de turno de especies con xilem ciclospóreo, como es el cso de Q. pyrenic.

20 Vínculos funcionles entre el decimiento y el ndono de los montes jos de Quercus pyrenic Willd. CANCELACIÓN DEL REVIEJADO A TRAVÉS DEL RESALVEO: umento del crecimiento secundrio de los rotes, rectivción de su cpcidd hidráulic y, en consecuenci, umento de l cpcidd pr producir superficie fotosintétic.

21 PROCESOS CADA VEZ MÁS FRECUENTES DE DECAIMIENTO MASIVO DEL ARBOLADO POR EFECTOS DEL CAMBIO GLOBAL El desrrollo de nuevs herrmients metodológics que permitn dignosticr el funcionmiento de ls plnts jo condiciones de ESTRÉS puede contriuir umentr nuestr cpcidd de investigción

22 LA FLUORESCENCIA DE CLOROFILA EN EL CLORÉNQUIMA CORTICAL COMO UN INDICADOR DE DAÑO POR HELADA F V /F M Indicdor de estrés por held en vrios tejidos que contienen clorofil Evidencis de ctividd fotosintétic en el clorénquim corticl del tllo Serí posile utilizr l fluorescenci de clorofil como indicdor de dño por held en los tejidos internos del tllo?

23 LA FLUORESCENCIA DE CLOROFILA EN EL CLORÉNQUIMA CORTICAL COMO UN INDICADOR DE DAÑO POR HELADA 0,8 verno invierno A. Tllos Técnic Tolernci temperturs de congelción (ºC) Tllos Acículs 0,6 Verno Invierno Verno Invierno F V /F M 0,4 0,2 F V /F M -24,8-43,9-4,1-27,5 EL -28,8-45,8-5,2-25,5 0,0 0,8 B. Acículs VS -26,5 - -8,2-25,2 NDVI -24,6-43,8 - - F V /F M 0,6 0,4 L medid de F V /F M en el clorénquim corticl es un excelente indicdor no destructivo e inequívoco de l 0,2 vitlidd del cmium jo temperturs de 0,0 congelción en especies leñoss que posen este T (ºC) tejido fotosintético.

24 EL ÍNDICE DE REFLECTANCIA FISIOLÓGICO (PRI) COMO UN INDICADOR NO DESTRUCTIVO DE ESTRÉS HÍDRICO Los cmios dinámicos de los procesos fotosintéticos pueden ser detectdos distnci medinte medids psivs de l reflectnci de l vegetción en l ventn del verde del espectro ( nm). L medid en continuo del PRI proporcion un medid rápid y no destructiv del estdo fisiológico de l hoj, pudiendo ser usdo pr l detección del estrés hídrico en un mplio rngo de especies.

25 EL ÍNDICE DE REFLECTANCIA FISIOLÓGICO (PRI) COMO UN INDICADOR NO DESTRUCTIVO DE ESTRÉS HÍDRICO

26 LA BANDA-L DE LAS MICROONDAS PERMITE ESTIMAR DE MANERA PRECISA LOS CAMBIOS EN EL RWC DE LAS HOJAS L técnic se s en el empleo de un sistem simple, portátil y de jo coste sdo en un nten de telefoní móvil. Desrrollo de un prto portátil comercil pr l medid en cmpo del estdo hídrico del vegetl

27 LA BANDA-L DE LAS MICROONDAS PERMITE ESTIMAR DE MANERA PRECISA LOS CAMBIOS EN EL RWC DE LAS HOJAS 0.14 B. Leves. Microwves MWR RWC Cmios en l Reflectividd 1730 MHz (L-nd)

28 LOS ULTRASONIDOS PERMITEN ESTUDIAR SIN CONTACO LOS CAMBIOS EN EL ESTADO HÍDRICO FOLIAR Los ultrsonidos se trnsmiten trvés de l superficie folir provocndo un resonnci en ls hojs, cuy frecuenci depende del grdo de hidrtción. L señl otenid es reciid por un trnsductor después de her sido propgd por el ire. Técnic no destructiv Sin contcto con l muestr Menor consumo de tiempo que ls curvs P-V

29 LOS ULTRASONIDOS PERMITEN ESTUDIAR SIN CONTACO LOS CAMBIOS EN EL ESTADO HÍDRICO FOLIAR Los cmios en l frecuenci de resonnci socidos cmios en el RWC permiten determinr de mner precis el PUNTO DE PÉRDIDA DE TURGENCIA de l hoj

30 LOS ULTRASONIDOS PERMITEN ESTUDIAR SIN CONTACO LOS CAMBIOS EN EL ESTADO HÍDRICO FOLIAR 1ª FASE: Descenso en el módulo de elsticidd de pred celulr (ε)

31 LOS ULTRASONIDOS PERMITEN ESTUDIAR SIN CONTACO LOS CAMBIOS EN EL ESTADO HÍDRICO FOLIAR 2ª FASE: Cmios estructurles en el mesófilo socidos estrés hídrico

32 MUCHAS GRACIAS