Tamaño y nutrientes de semillas en 32 especies arbóreas de un bosque tropical siempreverde de Cuba y su relación con el establecimiento de las plántulas

Jorge A. Sánchez, Bárbara C. Muñoz, Laura Montejo, Martha Lescaille, Ricardo A. Herrera

Resumen


Se estudió el papel del tamaño de la semilla y su contenido de nutrientes sobre el crecimiento de 32 especies arbóreas de un bosque tropical siempreverde de la Reserva de la Biosfera Sierra del Rosario, Cuba. Las plántulas crecieron durante 28 días sobre arena gruesa (sustrato muy pobre en nutrientes) y en dos suelos (de fertilidad media y alta) provenientes del sitio de distribución natural de las especies. El crecimiento de las plántulas en sustrato muy pobre en nutrientes dependió del tamaño de la semilla y de su contenido de recursos (nitrógeno y cenizas). En todos los tratamientos de nutrientes ensayados, la tasa de crecimiento relativo de las plántulas se correlacionó negativamente con la masa seca de las reservas de las semillas. La plasticidad fenotípica media, calculada a partir de variables de crecimiento, se asoció negativamente con el tamaño de la semillas; de este modo, las especies pioneras y las no pioneras de semillas pequeñas mostraron los valores más altos de plasticidad. Los resultados indican, que, en las especies con semillas grandes las plántulas jóvenes cuenta con un gran soporte de nutrientes procedente de las reservas seminales en lugar del suelo. Esto sugiere, que el rasgo de semilla grande pudiera ser una adaptación para incrementar el establecimiento en suelos pobres en nutrientes.


Palabras clave


tamaño seminal, plasticidad fenotípica, grupos funcionales


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Referencias


Aerts, R. & Chapin, F. S. III. 2000. The mineral nutrition of wild plants revisited: A re-evaluation of processes and patterns. Adv. Ecol. Res. 30: 1-67.

Angiosperm Phylogeny Group, APG. 2003. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG II. Bot. J. Linn. Soc. 141: 399-346.

Bazzaz, F. A. 1996. Plants in changing environments: linking physiological, population, and community ecology. Cambridge University Press, Cambridge. 320pp.

Betancourt, A. 1987. Selvicultura especial de árboles maderables tropicales. Ed. Científico-Técnica, La Habana. 424pp.

Blanco, F. A. 2001. Métodos apropiados de análisis estadísticos subsiguientes al análisis de varianza (ANDEVA). Agronomía Costarricense. 25: 53-60.

Bloor, J. M. & Grubb, P. J. 2003. Growth and mortality in high and low light: trends among 15 shade-tolerant tropical rain forest tree species. J. Ecol. 91: 77-85.

Brokaw, N. V. L. 1998. Cecropia schreberiana in the Luquillo Mountains of Puerto Rico. Bot. Rev. 64: 91-120.

Bullock, J. M. 2000. Gaps and seedling colonization. Pp. 375-395 en: Fenner, M. (ed.), Seeds: The ecology of regeneration in plant communities. CAB International, Wallingford.

Capote, R. P., García, E. E. & Sánchez, C.1983. La vegetación de la Estación Ecológica de Sierra del Rosario. Revista Jard. Bot. Nac. Univ. Habana. 4: 97-143.

Capote, R. P., Mitrani, I. & Suárez, A. G. 2011. Conservación de la biodiversidad cubana y cambio climático en el archipiélago cubano. Anales de la Academia de Ciencias. 1: 1-25.

Chapin, F.S.III. 1980. The mineral nutrition of wild plants. Ann. Rev. Ecol. Syst.11: 233-260.

Coomes, D. A. & Grubb, P. J. 2003. Colonization, tolerance, competition and seed-size variation within functional groups. Trends Ecol. Evol. 18: 283-291.

Cornelissen, J. H. C., Castro-Díez, P. & Carnelli, A. L. 1998. Variation in relative growth rate among woody species. Pp. 363-392. En: Lambers, H., Poorter H. & Van Vuuren, M.M.I. (ed.), Inherent variation in plant growth. Physiological mechanisms and ecological consequences. Backhuys, Leiden.

Dalling, J. W., Winter, K. & Hubbell, S. P. 2004. Variation in growth responses of neotropical pioneers to simulated forest gaps. Funct. Ecol. 18: 725-736.

Del Risco, E. 1995. Los bosques de Cuba. Su historia y características. Ed. Científico-Técnica, La Habana. 94pp.

Denslow, J. S. 1980. Gap partitioning among tropical rainforest trees. Biotropica 12: 47-55.

Denslow, J. S., Ellison, A. M. & Sanford, R. E. 1998. Treefall gap size effects on above and below-ground processes in a tropical wet forest. J. Ecol. 86: 597-609.

Driessen, P. O., Deckers, J., Spaar, C. & Nachtergeehe, F. 2001. Lecture notes on the mayor soil. FAO, Resources Report, Rome. 335pp.

Fenner, M. 1983. Relationships between seed weight, ash content and seedling growth in twenty-four species of compositae. New Phytol. 95: 697-706.

Ferrer, R. L. & Herrera, R. A. 1988. Micotrofía en Sierra del Rosario. Pp. 473-484. En: Herrera, R. A., Menéndez, L., Rodríguez, M. E. & García, E. E. (ed.), Ecología de los bosques siempreverdes de la Sierra del Rosario, Cuba. Proyecto MAB No. 1, 1974-1987. ROSTLAC, Montevideo.

Foster, S. A. & Janson, C. H. 1985. The relationship between seed size and establishment conditions in tropical woody plants. Ecology 66: 773-780.

Garwood, N. C. 1996. Functional morphology of tropical tree seedlings. Pp. 59-130. En: Swaine, M. D. (ed.). The ecology of tropical tree seedlings, Parthenon, New York.

Grime, J. P. & Hunt, R. 1975. Relative growth rate: its range and adaptive significance in a local flora. J. Ecol. 63: 393-422.

Grubb, P. J. & Coomes, D. A. 1997. Seed mass and nutrient content in nutrient starved tropical rainforest in Venezuela. Seed Sci. Res. 7: 269-280.

Hammond, D. S. & Brown, V. K. 1995. Seed size of woody plants in relation to disturbance dispersal, soil type in wet neotropical forests. Ecology 76: 2544-2561.

Hanley, M. E., Cordier, P. K., May, O. & Kelly, C. K. 2007. Seed size and seedling growth: differential response of Australian and British Fabaceae to nutrient limitation. New Phytol. 174: 381-388.

Hernández, A., Pérez, J. M., Bosch, D. & Rivero, L. 1999. Nueva revisión de clasificación genética de suelos de Cuba. AGRINFOR, La Habana. 64pp.

Herrera, R. A., Furrazola, E., Ferrer, L., Fernández-Valle, R. & TorresArias, Y. 2004. Functional strategies of root hairs and arbuscular mycorrhizae in an evergreen tropical forest, Sierra del Rosario, Cuba. Revista CENIC Cienc. Biol. 35: 113-123.

Herrera, R. A., Menéndez, L., Rodríguez, M. E. & García, E. E. 1988. Ecología de los bosques siempreverdes de la Sierra del Rosario, Cuba. Proyecto MAB No. 1, 1974-1987. ROSTLAC, Montevideo.741pp.

Herrera, R. A., Ulloa, D. R., Valdés-Lafont, O., Priego, A. G. & Valdés, A. R. 1997. Ecotechnologies for the sustainable management of tropical forest diversity. Nature & Resources 33: 2-17.

Huante, P. Rincón, E. & Acosta, I. 1995. Nutrient availability and growth rate of 34 woody species from a tropical deciduous forest in Mexico. Funct. Ecol. 9: 849-858.

ISTA. 1999. International Rules for Seed Testing. Seed Sci. Technol., 27, Supplement. 353pp.

Jurado, E. & Westoby, M. 1992. Seedling growth in relation to seed size among species of arid Australia. J. Ecol. 80: 407-416.

Kitajima, K. 1996. Cotyledon functional morphology, patterns of seed reserve utilization and regeneration niches of tropical tree seedling. Pp. 193-210. En: Swaine, M. D. (ed.), The ecology of tropical forest tree seedling. Parthenon, New York.

Kitajima, K. & Fenner, M. 2000. Ecology of seedling regeneration. Pp. 331-360. En: Fenner, M. (ed.), Seeds: The ecology of regeneration in plant communities. CAB International, Wallingford.

Kozlowski, T. T. & Pallardy, S. G. 2002. Acclimation and adaptive responses of woody plants to environmental stresses. Bot. Rev. 68: 270-334.

Lambers, H. & Poorter, H. 1992. Inherent variation in growth rate between higher plants: a search for physiological causes and ecological consequences. Adv. Ecol. Res. 23: 187-261.

Lee, W. G. & Fenner, M. 1989. Mineral nutrient allocation in seeds and shoots of twelve Chionochloa species in relation to soil fertility. J. Ecol. 77: 704-716.

Leishman, M. R., Wright, I. J., Moles, A. T. & Westoby, M. 2000. The evolutionary ecology of seed size. Pp. 31-57. En: Fenner, M. (ed.), Seeds: The ecology of regeneration in plant communities. CAB International, Wallingford.

López, A. 1985. Variabilidad morfológica de las hojas en las especies cubanas del género Calophyllum (Clusiaceae). Acta Bot. Cub. 31: 1-27.

Lortie, C. J. & Aarssen, L. W. 1996. The specialization hypothesis for phenotypic plasticity in plants. Int. J. Plant Sci. 157: 484-487.

Milberg, P., Pérez-Fernández, M. A. & Lamont, B. B. 1998. Seedling growth response to added nutrient depends on seed size in three woody genera. J. Ecol. 86: 624-632.

Milberg, P. & Lamont, B. B. 1997. Seed/cotyledon size and nutrient content play a major role in early performance of species on nutrientpoor soils. New Phytol.137: 665-672.

Orozco, M. O, Hererra, R. A., Furrazola, E., Lastres, L. & Torres, Y. 1999. Dependencia micorrízica de seis leguminosas arbóreas tropicales. Acta Bot. Cub. 135: 1-12.

Poorter, H. & Garnier, E. 2007. Ecological significance of inherent variation in relative growth rate and its components. Pp. 67-100. En: Pugnaire, F.I. & Valladares, F. (eds.), Functional plant ecology. 2 ed. CRC Press, London.

Poorter, H. & Remkes, C. 1990. Leaf area ratio and assimilation rate of 24 wild species differing in relative growth rate. Plant, Cell Environ. 15: 221-229.

Poorter, L. & Rose, S. A. 2005. Light-dependent changes in the relationship between seed mass and seedling traits: a meta-analysis for rain forest tree species. Oecologia 142: 378-387.

Reich, P. B., Tjoelker, M. G., Walters, M. B., Vanderklein, D. W. & Buschena, C. 1998. Close association of RGR, leaf and root morphology, seed mass and shape tolerance in seedling of nine boreal tree species grown in high and low light. Funct. Ecol. 12: 327-338.

Rose, S.A. & Poorter, L. 2003. The importance of seed mass for early regeneration in tropical forest: a review. Pp. 19-35. En: TerSteege, H. (ed.), Long term changes in tropical tree diversity: studies from the Guyana Shield, Africa, Borneo and Melanesia. Tropenbos series 22, Tropenbos International, Wageningen.

Sánchez, J. A., Muñoz, B. C. & Montejo, L. 2007. Dormancy and nutrient contents in seeds and their relation with the establishment of tropical trees. Final Report of the International Foundation for Science (D/3536-1), Stockholm. 97pp.

Sánchez, J. A., Muñoz, B. C. & Montejo, L. 2009. Rasgos de semillas de árboles en un bosque siempreverde tropical de la Sierra del Rosario, Cuba. Pastos y Forrajes. 32:141-164.

Sánchez, J. A., Muñoz, B. C., Orta, R., Calvo, E. & Herrera, R. A. 1997. Correlación entre el heteromorfismo somático y la respuesta germinativa de semillas de Mastichodendron foetidissimum (Jacq.) Cronq. Acta Bot. Mex. 38: 1-7.

Sánchez, J. A., Muñoz, B. C., Remis, Y. & Torres-Areas, Y. 2002. Correlación entre el tamaño de la semilla, la dormancia, la germinación y el vigor de las plántulas de Calophyllum pinetorum. Revista Jard. Bot. Nac. Univ. Habana 23: 75-84.

Sánchez, J. A., Suárez, A. G., Muñoz, B. C. & Montejo, L. El cambio climático y las semillas de las plantas nativas cubanas. Acta Bot. Cub. (en prensa).

Sautu, A., Baskin, J. M., Baskin, C. C. & Condit, R. 2006. Studies on the seed biology of 100 native species of trees in a seasonal moist tropical forest, Panama, Central America. For. Ecol. Manage. 234: 245-263.

Soriano, D., Orozco-Segovia, A., Márquez-Guzmán, J., Kitajima, K., Gamboa-de Buen, A. & Huante, P. 2011. Seed reserve composition in 19 tree species of a tropical deciduous forest in Mexico and its relationship to seed germination and seedling growth. Ann. Bot.107: 939-951.

Strauss-Debenedetti, S. & Bazzaz, F. A. 1996. Photosynthetic characteristics of tropical trees along successional gradients. Pp. 162-186. En: Mulkey, S. S., Chazdon R. & Smith, A. P. (eds.), Tropical forest plant ecophysiology. Chapman & Hall, New York.

Sultan, S. E. 1987. Evolutionary implications of phenotypic plasticity in plants. Evol. Biol. 21: 127-178.

Sultan, S. E. & Bazzaz, F. A. 1993. Phenotypic plasticity in Polygonum persicaria. III. The evolution of ecological breadth for nutrient environment. Evolution 47: 1050-1071.

Valladares, F. 2000. Light and plant evolution: adaptation to the extremes versus phenotypic plasticity. Pp. 341-355. En: Greppin, H., Penel, C., Broughton, W. J. & Strasser, R. (eds.), Integrated plant systems. University of Geneva, Geneva.

Valladares, F., Wright, S. J. Lasso, E., Kitajima, K. & Pearcy R. W. 2000. Plastic phenotypic response to light of 16 congeneric shrubs from a Panamanian rainforest. Ecology 81: 1925-1936.

Varley, J. A. 1966. Automatic methods for the determination of nitrogen, phosphorus and potassium in plant mineral. Analyst 91: 119-126.

Vázquez-Yanes, C. & Orozco-Segovia, A. 1994. Signals for seeds to sense and respond to gaps. Pp. 209-235. En: Caldwell, M. M & Pearcy, R.W. (eds.), Exploitation of Environmental Heterogeneity by Plants. Ecophysiological Processes Above and Belowground. Academic Press, San Diego, New York, Boston, London, Sydney, Tokyo, Toronto.

Westoby, M., Falster, D. S, Moles, A. T., Vesk, P. A. & Wright, I. J. 2002. Plant ecological strategies: some leading dimensions of variation between species. Ann. Rev. Ecol. Syst. 33: 125-159.

Wright, I. J. & Westoby, M. 1999. Differences in seedling growth behaviour among species: trait correlations across species, and trait shifts along nutrient compared to rainfall gradients. J. Ecol. 87: 85-97.


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