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Título: Distribución y respuesta fotosintética de árboles juveniles en relación al ambiente de luz en una selva nublada andina
Autores: Quevedo R., Ana Mercedes
Tutores: García Nuñez, Carlos
Correo Electrónico: anaq@ula.ve
cgarcia@ula.ve
teresas@ula.ve
Resumen: El ambiente de luz en el sotobosque es uno de los principales factores que influye en la regeneración y composición de especies arbóreas en los bosques tropicales, contribuyendo a determinar la estructura del bosque y mantener la biodiversidad. Este ambiente es muy heterogéneo espacial y temporalmente, por lo que las especies arbóreas han desarrollado varias estrategias para sobrevivir en dichas condiciones. En las selvas nubladas andinas, condiciones como la nubosidad persistente y la topografía son elementos adicionales que afectan el ambiente de luz en el sotobosque. En el presente trabajo, llevado a cabo en la selva nublada del Bosque Universitario San Eusebio, Mérida, Venezuela, se estudió la distribución y composición de especies arbóreas en estado juvenil y su relación con el ambiente de luz; bajo la hipótesis de un gradiente de disponibilidad de luz cuyos extremos se encuentran entre los centros de los claros y áreas del bosque no perturbado. Estas diferencias determinarían la distribución de especies arbóreas en sus estadios en el sotobosque. El análisis de la relación entre la vegetación y el ambiente de luz, permitió identificar tres grupos de especies, sin embargo, la mayoría de las especies no se segregaron claramente entre los diferentes ambientes de luz del sotobosque tales como el borde y el centro de los claros. Este hallazgo puede deberse al pequeño tamaño de los claros, acompañado a la gran altura del dosel y su compleja estructura vertical y horizontal, influyendo además las condiciones del sitio como la topografía. Se encontró que la mayoría de las especies se ubican en el centro del gradiente de luz, con muy pocas especies en los extremos. Para analizar, si los patrones de distribución observados están relacionados con las características fotosintéticas de las especies, se seleccionaron dos especies por grupo identificado: Tetrorchidium rubrivenium y Miconia meridensis tolerantes a la sombra pero que requieren de luz directa, Aegiphila terniflora, Myrcianthes karsteniana con preferencia por luz difusa y Beilschmiedia sulcata y Casearia tachirensis sin preferencia definida por un ambiente de luz en particular. Estas especies fueron cultivadas en un umbráculo con un flujo de fotones fotosintéticos (FFF) del 20% del recibido a campo abierto (220? mol m-2 s-1) y posteriormente fueron trasladadas a umbráculos con altos FFF del 65% del recibido a campo abierto (690? mol m-2 s-1) y bajos FFF del 4% del recibido a campo abierto (64? mol m-2 s-1), para analizar sus respuestas fotosintéticas, fotoinhibitorias y sus propiedades ópticas, morfoanatómicas y bioquímicas. En general, se encontraron bajas tasas de asimilación de CO2 para todas las especies, independientemente de los regímenes experimentales de luz a los que fueron sometidas y se encontró conforme a lo esperado que todas las especies se aclimataron a bajo FFF, reduciendo sus tasas de asimilación, de respiración en la oscuridad y sus puntos de compensación y de saturación a la luz. Esta respuesta, puede representar un ajuste básico que permite a las plantas sobrevivir en ambientes sombríos, minimizando las pérdidas de carbono por respiración a fin de mantener un balance neto de carbono positivo. Asimismo, se encontró susceptibilidad a la fotoinhibición en todas las especies estudiadas, aunque las especies T. rubrivenium y M. meridensis presentaron recuperación notoria de Fv/Fm después de cuatro meses de crecimiento en alto FFF; mientras que las demás especies mostraron señales de fotoinhibición crónica. Este estudio demostró que la mayoría de las especies arbóreas del sotobosque son parcial o totalmente tolerantes a la sombra, en respuesta a las condiciones sombrías del sotobosque, donde prevalecen bajos FFF debido a la nubosidad persistente y a la compleja estructura del dosel. Estas características son modificadas con la presencia de pequeñas aperturas en el dosel que permiten el aumento de luz directa que es aprovechada por algunas especies.
Descripción: Co-tutora: Dra. Schwarzkopf Kratzer, Teresa
Resumen en otro Idioma: The light environment in the understory is one of the main factors affecting the regeneration and tree species composition in tropical forests, thus contributing to determine their structure and maintain the biodiversity. This environment is very heterogeneous spatially and temporally making tree species to develop several strategies to survive under such conditions. In the Andean cloud forest, conditions such as a persistent cloudiness and topography are additional factors affecting the light environment in the understory. In the present study, carried out in the cloud forest at the San Eusebio University Forest, Mérida, Venezuela, the distribution and composition of tree species seedlings and their relation with the light environment was analyzed, under the hypothesis of a gradient of light availability going from the gap centers to the non-disturbed forest. These differences would govern tree species distribution in the understory. The analysis of the relationship between vegetation and light environment identified three species groups; however, most species do no segregate clearly among the understory light environments such as border and gap centers. This finding could be due to the small size of the gaps, the large canopy height, and its complex vertical and horizontal structure, as well as site conditions such as topography. It was found that very few species grow at both ends of the light gradient. To analyze whether the observed species distribution patterns are related with the species photosynthetic traits, two species of each identified group were selected: Tetrorchidium rubrivenium y Miconia meridensis shade tolerant but requiring some degree of direct light, Aegiphila terniflora, Myrcianthes karsteniana which prefer diffuse light environments, and Beilschmiedia sulcata y Casearia tachirensis with no clear preference for a particular light environment. Seedlings of these species were grown in a shade house with a photosynthetic photon flux (PPF) of 20% of that received at full sun ((220? mol m-2 s-1) and subsequently were moved to shade houses with a high PPF equivalent to 65% of full sun (690? mol m-2 s-1) and low PPF equivalent to 4% of full sun (64? mol m-2 s-1), to analyze their photosynthetic, photoinhibitory, optical, morpho-anatomical and biochemical properties. Overall, low CO2 assimilation rates were found for all species, independently of the experimental light regimes and according to the expectations, all species acclimated to low PPF by reducing their assimilation, dark respiration rates, compensation and saturation light points. This response might represent a basic adjustment that allows plants to survive in shaded environments, minimizing carbon losses by respiration to maintain a positive net carbon budget. Likewise, it was found susceptibility to photoinhibition in all species, although T. rubrivenium and M. meridensis showed a notorious recovery of Fv/Fm after four months growing at high PPF; whereas all other species showed signs of chronic photoinhibition. This study showed that most seedlings of tree species growing in the understory are partial of totally shade tolerant in response to the prevailing shaded environment where low PPFs reach the understory due to the persistent cloudiness and the complex canopy structure. These characteristics are modified by the presence of small canopy gaps that allow for the increase of direct light that is utilized for only a few species.
Grado: Doctora en Ecología Tropical
Fecha: Feb-2014
País: Venezuela
Institución: Universidad de Los Andes
URI: http://www.saber.ula.ve/handle/123456789/39834
Aparece en colecciones:Tesis de Postgrado (Facultad de Ciencias)
Tesis de Postgrado (Instituto de Ciencias Ambientales y Ecológicas (ICAE))

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