Respuestas morfológico-fisiológicas ante distintos tipos e intensidades de estrés en dos especies patagónicas del genéro Nothofagus con aptitud comercial

Algunas especies nativas andino - patagónica poseen alto valor maderero. La utilización de las mismas en cultivo requiere del conocimiento de su respuesta fisiológica y morfológica frente a factores ambientales generadores de estrés (hídrico, lumínico y térmico) en zonas potenciales de plantación. El presente trabajo, tuvo como objetivo generar conocimiento acerca de los mecanismos ecofisiológicos en respuesta a dichos factores de estrés en plantines de dos especies nativas: Nothofagus nervosa y N. obliqua. Los experimentos de estrés hídrico mostraron que ambas especies poseen, a bajos niveles de contenido hídrico, mecanismos anisohídricos de regulación del potencial mínimo, pero con un estricto cierre estomático ante aumentos del déficit de presión de vapor atmosférico. Los mayores valores de conductividad hidráulica máxima y menor vulnerabilidad a la cavitación del tallo sugieren que, ante condiciones de escaso déficit hídrico en suelo pero alta demanda evaporativa, N. obliqua poseería una ventaja comparativa frente a N. nervosa. En respuesta a la radiación, ambas especies respondieron mejor a condiciones intermedias de sombra. Se observó una alta incidencia de muerte apical ante condiciones de alta irradiancia. El principal mecanismo de aclimatación ante estas condiciones se relacionaría con la producción de hojas preformadas y neoformadas, presentando estas últimas una ventaja funcional en relación al grado de aclimatación. En relación a la temperatura, N. obliqua mostró un mayor rango de temperaturas óptimas para la fotosíntesis, sugiriendo una mayor adaptación a condiciones climáticas variables. El óptimo fotosintético se encuentra por encima de las actuales temperaturas medias, por lo que, las dos especies se verían beneficiadas ante escenarios climáticos con aumento de la misma, siempre que no haya déficit hídrico. Los resultados de esta tesis contribuyen a entender la distribución restringida de ambas especies en el NO de la Patagonia argentina donde la variación ambiental es grande en cortas distancias. Si bien existe aún incertidumbre, con el estado actual del conocimiento, N. obliqua parecería poseer una mayor potencialidad de crecimiento que N. nervosa en respuesta a los distintos factores de estrés considerados.

Efecto de variables ambientales sobre la productividad primaria neta aérea y la concentración de proteína bruta de gramíneas en sistemas silvopastoriles de ñire (Nothofagus antarctica) : creación de un modelo de simulación

Nothofagus antarctica (ñire) ocupa una importante superficie de los bosques de Patagonia Sur, siendo ampliamente usado como sistemas silvopastoriles con ganadería ovina y bovina. Sin embargo, en la mayoría de los casos el uso de estos bosques se realiza sin un manejo que permita optimizar la sustentabilidad del sistema. En esta tesis se estudió el efecto de distintas variables ambientales (temperatura, humedad del suelo, radiación) sobre la productividad y concentración de Proteína bruta (PB) de gramíneas en distintas situaciones de calidad forestal y coberturas de copas de bosques de ñire, así como también procesos asociados: descomposición y dinámica de nutrientes (mineralización-inmovilización) de residuos del estrato arbóreo y graminoso y mineralización de nitrógeno del suelo. La productividad de materia seca (MS) aérea de gramíneas (rango entre 135 a 1863 kg MS ha-1) estuvo positivamente asociada a la calidad forestal de los sitios, mientras que el efecto de las coberturas de copa dependió de la interacción con otras variables ambientales. Los valores de PB variaron principalmente según la cobertura de copa encontrándose los mayores valores en lugares más sombreados (transmisividades menor al 70 por ciento). La descomposición, tanto en hojas de ñire como en gramíneas, varió según el nivel de radiación, siendo mayores en los lugares con menor cobertura. Por otro lado, la dinámica de nutrientes no fue afectada por la CS o alguna variable estudiada. La mineralización de nitrógeno del suelo fue mayormente afectada por la humedad del suelo y el efecto de la cobertura de copa según la calidad del sitio forestal. Finalmente con los datos obtenidos e información de bibliografía se generó un modelo de simulación de productividad de MS y concentración de PB de gramíneas creciendo en bosques de ñire. El modelo generado después de ser sometido a diferentes pruebas se considera aceptable para ser usado como una herramienta de manejo sustentable en estos sistemas, aportando además nuevos conocimientos sobre las causales en la variación productiva y de calidad de los pastizales en bosques de ñire.

Dinámica y distribución de macro nutrientes en Nothofagus antarctica creciendo en distintas condiciones en Patagonia Sur

Nothofagus antarctica (ñire) es una de las especies forestales más importantes en abundancia en Patagonia Sur, siendo utilizado principalmente bajo sistemas silvopastoriles. En esta tesis se estudió la acumulación de biomasa y nutrientes (N, P, K, Ca, S y Mg) en componentes aéreos y subterráneos de ñire de distintas edades (5-20, 21-110 y 120-220 años), clases de copa (dominantes, codominantes, intermedios, suprimidos) y creciendo en tres calidades de sitio diferentes (alta, mediana y baja). Se encontró que la cantidad de biomasa y nutrientes varió significativamente según la edad, clase de copa y calidad de sitio, detectándose interacciones entre estos factores. Basado en un enfoque alométrico se determinó que la partición de biomasa varió según el sitio aunque no con la clase de copa, mientras que la partición de nutrientes varió significativamente con ambas. Los árboles creciendo en los mejores sitios destinaron mayor cantidad de todos los recursos hacia el componente aéreo mientras que los sitios de baja calidad incrementaron el destino hacia raíces. Los árboles dominantes destinaron mayor proporción de nutrientes hacia el componente aéreo con excepción del N, el cual fue derivado en mayor proporción hacia la parte aérea por los suprimidos. Por otra parte, se evaluó la dinámica del N en un sistema silvopastoril de ñire (1600 árboles ha-1). Se utilizó fertilizante enriquecido con 15N y se estudió su dinámica en un sistema silvopastoril (estrato herbáceo + árboles + suelo) en comparación con un pastizal abierto adyacente. El sistema silvopastoril absorbió casi tres veces más 15N que el pastizal abierto, y el estrato herbáceo absorbió casi un 70 por ciento más del fertilizante que el componente arbóreo. En conclusión, este estudio brinda información relevante y original en cuanto a dinámica y partición de recursos (biomasa y nutrientes) en ñire, y se presentan reglas alométricas como herramienta para estimaciones a futuro en diversos estudios ecológicos de ciclo de nutrientes y fertilidad mineral. Por otra parte, los resultados obtenidos indican que en sistemas silvopastoriles de ñire existiría un efecto de facilitación de N por parte del componente arbóreo hacia el estrato herbáceo, siendo estos sistemas más eficientes en la absorción y retención de N en comparación a un pastizal abierto.

Variación geográfica y genética en caracteres adaptativos iniciales de Nothofagus pumilio (Poepp. et Endl.) Krasser en una zona de alta heterogeneidad ambiental

La diversidad genética es un requisito para el cambio evolutivo. Por consiguiente, la conservación de la diversidad genética dentro de las especies es importante para asegurar el potencial de adaptación en un medio ambiente cambiante. La variación genética de los rasgos de importancia adaptativa se puede medir mediante la observación de la variación fenotípica en los ensayos de ambiente común. De acuerdo a su área de distribución y productividad potencial, Nothofagus pumilio (Poepp. et Endl.) es la especie arbórea nativa más importante de la Patagonia. Se halla en bosques puros en el límite superior arbóreo a ambos lados de la Cordillera de los Andes. El objetivo de este estudio fue evaluar la variación geográfica y genética de poblaciones naturales de la especie en rasgos cuantitativos potencialmente adaptativos. Se muestrearon poblaciones naturales de la Provincia de Chubut representando los tres gradientes ambientales más relevantes de su área de distribución: latitudinal, altitudinal y de precipitación. Se analizó variación natural en caracteres seminales y se instalaron ensayos de ambiente común en los que se evaluaron variables correspondientes a plántulas en invernadero y plantines en campo. Con los datos obtenidos se estudió variación en caracteres cuantitativos entre y dentro de poblaciones. Los resultados principales muestran evidencias de variación clinal y ecotípica en los gradientes latitudinal y altitudinal, respectivamente, con indicios de adaptación local en el caso del gradiente altitudinal. También se verificó variación genética entre morfotipos. En algunas de las variables consideradas se registró una importante diversidad genética, tanto entre como dentro de poblaciones, mientras que en otras la diversidad fue muy baja. En la discusión se da cuenta del complejo patrón de variación geográfica y genética de la especie, presumiblemente determinado por factores históricos (probablemente relacionado con la última glaciación) y la presión de selección que opera actualmente. Las diferencias fueron evidentes en los gradientes evaluados y entre los diferentes tipos de caracteres, operando procesos de adaptación local y plasticidad fenotípica en un equilibrio variable.

Variación geográfica y genética en caracteres adaptativos iniciales de Nothofagus pumilio (Poepp. et Endl.)Krasser en una zona de alta heterogeneidad ambiental

La diversidad genética es un requisito para el cambio evolutivo. Por consiguiente, la conservación de la diversidad genética dentro de las especies es importante para asegurar el potencial de adaptación en un medio ambiente cambiante. La variación genética de los rasgos de importancia adaptativa se puede medir mediante la observación de la variación fenotípica en los ensayos de ambiente común. De acuerdo a su área de distribución y productividad potencial, Nothofagus pumilio (Poepp. et Endl.)es la especie arbórea nativa más importante de la Patagonia. Se halla en bosques puros en el límite superior arbóreo a ambos lados de la Cordillera de los Andes. El objetivo de este estudio fue evaluar la variación geográfica y genética de poblaciones naturales de la especie en rasgos cuantitativos potencialmente adaptativos. Se muestrearon poblaciones naturales de la Provincia de Chubut representando los tres gradientes ambientales más relevantes de su área de distribución: latitudinal, altitudinal y de precipitación. Se analizó variación natural en caracteres seminales y se instalaron ensayos de ambiente común en los que se evaluaron variables correspondientes a plántulas en invernadero y plantines en campo. Con los datos obtenidos se estudió variación en caracteres cuantitativos entre y dentro de poblaciones. Los resultados principales muestran evidencias de variación clinal y ecotípica en los gradientes latitudinal y altitudinal, respectivamente, con indicios de adaptación local en el caso del gradiente altitudinal. También se verificó variación genética entre morfotipos. En algunas de las variables consideradas se registró una importante diversidad genética, tanto entre como dentro de poblaciones, mientras que en otras la diversidad fue muy baja. En la discusión se da cuenta del complejo patrón de variación geográfica y genética de la especie, presumiblemente determinado por factores históricos (probablemente relacionado con la última glaciación)y la presión de selección que opera actualmente. Las diferencias fueron evidentes en los gradientes evaluados y entre los diferentes tipos de caracteres, operando procesos de adaptación local y plasticidad fenotípica en un equilibrio variable.

Respuestas morfológico-fisiológicas ante distintos tipos e intensidades de estrés en dos especies patagónicas del genéro Nothofagus con aptitud comercial

Algunas especies nativas andino - patagónica poseen alto valor maderero. La utilización de las mismas en cultivo requiere del conocimiento de su respuesta fisiológica y morfológica frente a factores ambientales generadores de estrés (hídrico, lumínico y térmico)en zonas potenciales de plantación. El presente trabajo, tuvo como objetivo generar conocimiento acerca de los mecanismos ecofisiológicos en respuesta a dichos factores de estrés en plantines de dos especies nativas: Nothofagus nervosa y N. obliqua. Los experimentos de estrés hídrico mostraron que ambas especies poseen, a bajos niveles de contenido hídrico, mecanismos anisohídricos de regulación del potencial mínimo, pero con un estricto cierre estomático ante aumentos del déficit de presión de vapor atmosférico. Los mayores valores de conductividad hidráulica máxima y menor vulnerabilidad a la cavitación del tallo sugieren que, ante condiciones de escaso déficit hídrico en suelo pero alta demanda evaporativa, N. obliqua poseería una ventaja comparativa frente a N. nervosa. En respuesta a la radiación, ambas especies respondieron mejor a condiciones intermedias de sombra. Se observó una alta incidencia de muerte apical ante condiciones de alta irradiancia. El principal mecanismo de aclimatación ante estas condiciones se relacionaría con la producción de hojas preformadas y neoformadas, presentando estas últimas una ventaja funcional en relación al grado de aclimatación. En relación a la temperatura, N. obliqua mostró un mayor rango de temperaturas óptimas para la fotosíntesis, sugiriendo una mayor adaptación a condiciones climáticas variables. El óptimo fotosintético se encuentra por encima de las actuales temperaturas medias, por lo que, las dos especies se verían beneficiadas ante escenarios climáticos con aumento de la misma, siempre que no haya déficit hídrico. Los resultados de esta tesis contribuyen a entender la distribución restringida de ambas especies en el NO de la Patagonia argentina donde la variación ambiental es grande en cortas distancias. Si bien existe aún incertidumbre, con el estado actual del conocimiento, N. obliqua parecería poseer una mayor potencialidad de crecimiento que N. nervosa en respuesta a los distintos factores de estrés considerados.

Efecto de variables ambientales sobre la productividad primaria neta aérea y la concentración de proteína bruta de gramíneas en sistemas silvopastoriles de ñire (Nothofagus antarctica): creación de un modelo de simulación

Nothofagus antarctica (ñire)ocupa una importante superficie de los bosques de Patagonia Sur, siendo ampliamente usado como sistemas silvopastoriles con ganadería ovina y bovina. Sin embargo, en la mayoría de los casos el uso de estos bosques se realiza sin un manejo que permita optimizar la sustentabilidad del sistema. En esta tesis se estudió el efecto de distintas variables ambientales (temperatura, humedad del suelo, radiación)sobre la productividad y concentración de Proteína bruta (PB)de gramíneas en distintas situaciones de calidad forestal y coberturas de copas de bosques de ñire, así como también procesos asociados: descomposición y dinámica de nutrientes (mineralización-inmovilización)de residuos del estrato arbóreo y graminoso y mineralización de nitrógeno del suelo. La productividad de materia seca (MS)aérea de gramíneas (rango entre 135 a 1863 kg MS ha-1)estuvo positivamente asociada a la calidad forestal de los sitios, mientras que el efecto de las coberturas de copa dependió de la interacción con otras variables ambientales. Los valores de PB variaron principalmente según la cobertura de copa encontrándose los mayores valores en lugares más sombreados (transmisividades menor al 70 por ciento). La descomposición, tanto en hojas de ñire como en gramíneas, varió según el nivel de radiación, siendo mayores en los lugares con menor cobertura. Por otro lado, la dinámica de nutrientes no fue afectada por la CS o alguna variable estudiada. La mineralización de nitrógeno del suelo fue mayormente afectada por la humedad del suelo y el efecto de la cobertura de copa según la calidad del sitio forestal. Finalmente con los datos obtenidos e información de bibliografía se generó un modelo de simulación de productividad de MS y concentración de PB de gramíneas creciendo en bosques de ñire. El modelo generado después de ser sometido a diferentes pruebas se considera aceptable para ser usado como una herramienta de manejo sustentable en estos sistemas, aportando además nuevos conocimientos sobre las causales en la variación productiva y de calidad de los pastizales en bosques de ñire.

Seed survival in Chilean Nothofagus in response to desiccation and storage

Nothofagus alpina, N. obliqua, N. glauca, N. leonii, N. dombeyi and N. pumilio seeds exhibited consistent, albeit slight, sensitivity to extreme desiccation, but nevertheless maintained viability at low moisture contents and cool temperatures (-10 degrees to -20 degrees C) over 2 years. Nothofagus alpina, N. obliqua, N. glauca, N. leonii and N. dombeyi conformed to the seed viability equation of Ellis and Roberts; sensitivity of longevity to temperature was quantitatively similar to that of crop seeds, sensitivity to moisture was somewhat less, and a low-moisture-content limit to the equation was detected at 4.8% moisture content in hermetic storage at 65 degrees C, and possibly similar moisture contents at 30-40 degrees C. These five species show orthodox seed storage behaviour. Therefore, ex-situ conservation of these Nothofagus species in seed banks is possible, but the quality of seed lots collected requires attention. Seed storage behaviour was not defined in N. pumilio: initial seed quality was poor and loss of viability was detected over 2 years at 0 degrees, -10 degrees and -20 degrees C at 2.7% moisture content, but not at 5.2%. The results confirm that the economy of nature in seed storage physiology extends to forest tree seeds, but the repeated observation of reduced sensitivity of longevity to moisture in forest tree seeds requires further investigation.

Epiphytes on Nothofagus cunninghamii and Eucalyptus regnans in a Victorian cool temperate rainforest

This study investigated the epiphytic communities on Myrtle Beech Nothofagus cunninghamii (Hook.) Oerst. and Mountain Ash Eucalyptus regnans F.Muell. trees in a pocket of Cool Temperate Rainforest in the Yarra Ranges National Park, Victoria, Australia. Twenty species were identified growing on N. cunninghamii, with nine species found on E. regnans. The dominant epiphytes were the moss Dicranoloma menziesii on N. cunninghamii, and the liverwort Bazzania adnexa var. adnexa on E. regnans.

Propiedades químicas del suelo en bosques de Nothofagus antarctica y Austrocedrus chilensis afectados por fuego

Este estudio tuvo por objetivo caracterizar la fertilidad química del suelo superficial nueve meses después de la ocurrencia de fuegos en dos tipos de formaciones del bosque andino patagónico: Nothofagus antarctica y Austrocedrus chilensis. El área de estudio se centró en un sector de suelos de ceniza volcánica que fue afectado por el incendio denominado La Colisión (Chubut, Argentina, febrero 2008) y posteriormente cubierto por ceniza volcánica proveniente del volcán Chaitén (mayo 2008). Se tomaron muestras compuestas de suelo mineral a dos profundidades (0-5 cm y 5-10 cm) en un sector de bosque de N. antarctica y un sector de bosque de A. chilensis, considerando tres niveles de afectación por fuego (control no quemado, poco quemado, muy quemado). En las muestras más superficiales (i.e., 0-5 cm) hubo aumentos significativos de pH y conductividad eléctrica, y disminución de los contenidos de materia orgánica, nitrógeno total, CIC y sodio, como consecuencia del fuego. Las muestras de 5-10 cm evidenciaron disminución de materia orgánica y nitrógeno total y aumento de azufre. El mayor contenido de azufre en los bosques quemados y el aumento observado de fósforo en suelos alofanizados con bajo grado de afectación por fuego, podrían ser beneficiosos para la recuperación de la vegetación.

Dieta de verano de bovinos pastoreando en bosques de lenga (Nothofagus pumilio) y mallines de Chubut, Argentina

Se determinó la composición de la dieta de verano de bovinos pastoreando en sistemas formados por bosques de Nothofagus pumilio (lenga) y mallines, del noroeste del Chubut. Se estimó la disponibilidad forrajera de los mallines y del sotobosque mediante cortes de biomasa aérea, y se determinó la composición dietaria mediante análisis microhistológico de heces. La dieta está integrada principalmente por especies de gramíneas y graminoides, que disminuyeron su frecuencia al final del verano, mientras que los renovales de lenga y otras especies leñosas la aumentaron. El ganado selecciona gramíneas en ambos períodos, y al final del verano también los renovales de lenga. La ganadería constituye una importante y creciente forma de subsistencia para los pobladores rurales del noroeste del Chubut. Este trabajo aporta elementos para avanzar en la búsqueda de herramientas que permitan la sustentabilidad de los bosques de lenga.

Reconstrucción de volteo por viento en los valles del Río Toro y del Río de las Vueltas (El Chaltén, provincia de Santa Cruz) a través del análisis de los anillos de crecimiento de Nothofagus pumilio (lenga)

La presente tesina tiene como objetivo general la reconstrucción histórica de los volteos por viento en dos valles en los alrededores de El Chaltén, provincia de Santa Cruz analizando los anillos de crecimiento de Nothofagus pumilio (lenga). Se proponen como hipótesis generales que los bosques de N. pumilio en las zonas estudiadas están sujetos a sucesivas tormentas de viento que generan los volteos por lo que la estructura del bosque se va a haber modificada. La metodología principal de trabajo para alcanzar el objetivo planteado incluyó técnicas dendrocronológicas para el datado de individuos vivos y muertos al igual que plántulas y el análisis de los cambios en el crecimiento radial de los individuos adultos (liberaciones). Los principales resultados mostraron que los eventos de volteos se suceden entre los años 1972 y 2007. El establecimiento de las plántulas de N. pumilio, resultó (en parte) como consecuencia de la mortalidad de los ejemplares del estrato superior que al dejar un claro en el dosel, permitieron el establecimiento de estas y el incremento de las tasas de crecimiento (liberaciones). No se midieron ni estimaron otros factores que hayan podido influir en el establecimiento. En base a los resultados obtenidos, se puede afirmar que la especie de N. pumilio presenta buenas cualidades dendrocronológicas, que refleja en sus anillos de crecimiento, la historia ambiental pasada, y la incidencia de los disturbios, por lo que presenta un alto potencial, para la reconstrucción de volteos por viento. Con esta tesina se intenta aportar los primeros estudios sobre el efecto de este agente de disturbio en los bosques de la provincia de Santa Cruz.

Estructura y dinámica de un bosque de Lenga (Nothofagus pumilio (Poepp. et Endl.) Krasser) bajo disturbios naturales en el valle del Río Toro, provincia de Santa Cruz, Argentina

El empleo de técnicas dendroecológicas fue efectivo para evaluar las variaciones temporales y espaciales de disturbios naturales, como los volteos por vientos y las avalanchas de nieve de un bosque de Nothofagus pumilio en el valle del Río Toro, provincia de Santa Cruz, Argentina. Se realizó un muestreo de 264 árboles en dos transectas de 1750 m de longitud con una diferencia altitudinal de 148 m, paralelas entre sí dispuestas en forma perpendicular a la pendiente. Los bosques a diferentes altitudes no presentaron diferencias significativas en las proporciones de individuos vivos y muertos, ni en el estado del fuste muerto al momento del muestreo. La distribución de las clases de edad de los árboles muertos indicó que la mortalidad es independiente a la longevidad de los árboles. El intervalo promedio entre eventos de mortalidad fue de 4,5 y 8,2 años para el bosque de mayor y menor altitud, respectivamente. Sin embargo, se encontraron diferencias significativas en la altura, el diámetro y la edad en dichos bosques. El bosque situado a menor altitud presentó árboles con mayores edades, de mayor altura y diámetros superiores. A su vez, este bosque presentó mayores tasas de crecimiento y área basimétrica por hectárea y se caracterizó por una menor densidad de árboles y de renovales. En ambos bosques, se observaron frecuencias máximas de establecimientos de individuos durante el período 1850-1860. La construcción de cronologías de disturbios determinó que la frecuencia y la magnitud de los eventos de disturbios en los bosques variaron según la altitud.

Genetic diversity and regional identity in the Australian remnant Nothofagus moorei

Nothofagus moorei (F. Muell.) Krasser has a disjunct and narrow distribution in south-eastern Australian cool temperate rainforest. To assess the conservation-genetic priorities for this species, the genetic diversity of 20 populations sampled from the largest remnant patches at northern and southern distributional extremes, the McPherson and Barrington ranges (a total of 146 individuals), was investigated by using inter simple sequence repeats (ISSR). Regeneration in northern regions of N. moorei has been documented to be predominantly by vegetative means, but our results indicate little evidence of clonality outside the multi-stemmed rings of trees. In addition, genetic diversity was considerably higher in the northern (McPherson, h = 0.1613) than in the southern range (Barrington, h = 0.1159), and genetic differentiation was significantly positively correlated with geographic distance in the former region, but not the latter. Total intraspecific variation was moderate, as measured by Shannon's diversity index, I = 0.2719, and Nei's gene diversity, h = 0.1672, and is considered at the high end of spectrum for estimates of narrow endemic species. An analysis of molecular variation indicated that the majority of genetic variation is partitioned among individuals within population (60%; P < 0.001), rather than among populations within regions (10%; P < 0.001). However, a large and significant component of the measured diversity was partitioned between northern and southern regions (29%; P < 0.001). Several hypotheses are outlined to explain these differences and management implications are discussed. However, given the narrow range, poor dispersal mechanism and restriction to cool temperate rainforest, the continued existence of N. moorei is most threatened by environmental instability and habitat loss resulting from global climate change. In this context the northern regions of the species are most at risk and extinction of such populations would lead to a significant loss of genetic variation for the species as a whole.