RELACIONES HÍDRICAS EN PLÁNTULAS DE Fagus

RELACIONES HÍDRICAS EN PLÁNTULAS DE Fagus sylvatica, L. BAJO
CUBIERTAS DE PINAR Y ROBLEDAL.
l.. ARANDA GARCÍA, L. GIL SANCHEZ y J .A. PARDOS CARRION
E.T.S.I. MONTES (MADRID). DEPARTAMENTO DE SILVOPASCICULTURA. UNIDAD DE ANATOMÍA
y FISIOLOGÍA.
RESUMEN
Se estudia la evolución de distintos parámetros hídricos en brinzales de Fagus sylvatica,
L. de 2 años de edad en respuesta fisiológica a la condiciones impuestas por cubiertas de
pinar de Pinus sylvestris, L. y de robledal de Quercus pyrenaica, Willd.. Se analizan las
modificaciones en el comportamiento ecofisiológico de las plantas en relación con los
parámetros analizados y las posibles implicaciones para un incremento del área actual
ocupada por la especie en la zona. Los resultados obtenidos evidencian unas condiciones
hídricas para la implantación de las hayas mas satisfactorias bajo el dosel del pinar.
P.C: Haya, relaciones hídricas, humedad edáfica, repoblación.
SUMMARY
The evolution of sorne water parameters is studied for two year old Fagus sylvatica L.
seedlings as a physiological response to environmental conditions generated by canopies of
Pinus sylvestris,L. and Quercus pyrenaica Willd. The changes on ecophisiological behaviour
with regard to water parameters of seedlings and the possible implications for a future
increment of the actual area occupied by the species at the zone are discussed. The results
show better conditions under the pine canopy.
K.W.: Beech, water relations, soil water content, plantation
INTRODUCCION
El "Hayedo de Montejo de la Sierra ", situado en el Sistema Central, dentro de la
Comunidad Autónoma de Madrid, constituye una de las poblaciones más meridionales del
área de distribución del haya en la Península Ibérica.
En la actualidad el "Hayedo" representa una formación transicional entre la vegetación
típicamente eurosiberiana y la vegetación mediterránea, entrando en su composición arbórea
elementos claramente centro-europeos como el haya o el roble albar, en coexistencia con
especies marcescentes, como el roble melojo, que marcan dicha transición.
En los últimos años se han venido registrando pertinaces sequías que han provocado una
reducción en la disponibilidad hídrica durante los meses de verano y una importante
disminución en la tasa de intercambio gaseoso de las hayas ( Aranda et al, 1995).
El presente trabajo se encuadra en un mas amplio estudio de carácter ecofisiológico que,
promovido por la Administración de la CA.M., persigue la obtención de resultados
experimentales que sirvan de pauta en la gestión del " Hayedo " y en su posible ampliación a
otras áreas de la zona. Se aborda el estudio del comportamiento hídrico de brinzales de haya
bajo dos condiciones ambientales diferentes: una definida por una antigua repoblación de pino
silvestre y la otra por un rodal de roble melojo ( rebollo) maduro. Se parte de la hipótesis de
que las plántulas, en éste caso de haya, bajo cubiertas vegetales diferentes, muestran un estado
hídrico distinto, el cual refleja el grado de estrés al que pueden verse sometidas en verano; y,
en consecuencia, utilizarse como indicador del nivel de idoneidad de una determinada
situación ecológica con vistas a su implantación. De hecho, numerosos estudios ilustran sobre
la importancia de las cubiertas en la mejora de las condiciones ambientales para la
supervivencia y desarrollo de los regenerados ( Mc Donald, 1976; Holbo y Childs, 1987 ), así
como de su efecto directo sobre la fisiología de la planta en su etapa juvenil ( Ellsworth,
1992; Dalton y Messina, 1995 ).
MATERIAL Y METODOS
En el año 1994 se plantaron brinzales de haya de una savia, cultivadas el primer año en
forest-pot de 300 cc, a razón de 515 plantas, en marco de 2 m, bajo la cubierta de una
repoblación de pino silvestre de 40 años de edad ; y 120 plantas en un rodal de rebollo
maduro. Ambas parcelas se encuentran a 1300 m. de altitud y con orientación Este, separadas
por un cortafuegos de 50m. A los dos años de implantación la mortandad bajo el robledal (60
%) fue superior a la del pinar (15 %), lo que en principio lleva a pensar que las condiciones
bajo el robledal son peores para los regenerados de haya.
En cuatro fechas de 1996 se midió el potencial hídrico de base y al mediodía en diez
plantas de haya en cada parcela. Asimismo, en seis momentos a lo largo del año, se cogió una
hoja de cinco plantas por parcela y se procedió en el laboratorio a la construcción de las
curvas presión-volumen (Robichaux, 1985). Con ellas se determinaron el potencial osmótico a
pleno turgor ef'TC 100) , el potencial osmótico en el punto de pérdida de turgencia (\f'TCO) , el
módulo de elasticidad (E) y el contenido hídrico relativo en el punto de marchitez (CHRO).
Desde mediada la primavera hasta comienzo del otoño se realizó el seguimiento del
contenido en humedad del suelo. Para ello, en cada parcela se enterraron 4 sondas a 20 cm de
profundidad y una a 40 cm , y periódicamente se midió la humedad edáfica mediante un TDR.
Una estación automatizada, existente en el propio hayedo, permitió medir las precipitaciones,
así como la evolución de las temperaturas para el mismo periodo.
RESULTADOS
Los niveles de humedad en el suelo a 20 cm. de profundidad fueron significativamente
superiores en el pinar que en el robledal (figura la,b). Desde mediados de Abril hasta
comienzos de Junio, la humedad en el pinar a 20 cm. fue un 5 % superior a la del robledal. En
las dos parcelas se produjo un notable descenso de la humedad edáfica desde el comienzo de
Junio hasta Septiembre, si bien durante el mes de Julio fue mucho más acusado en el robledal.
En ambos casos, dicho descenso coincidió con una falta de precipitaciones durante los meses
de verano (figura 2), a pesar de los casi 33 mm de lluvia del mes de Julio. En este mismo
periodo se registraron los valores más altos de las temperaturas máximas y mínimas diarias
(figura 3). Los valores mínimos anuales de humedad edáfica fueron inferiores en el robledal.
El potencial de base fue significativamente inferior el 29 de Agosto en las plantas situadas
en el robledal, en el resto de las fechas no hubo diferencias significativas. El potencial al
mediodía fue inferior el 28 de Mayo y el 29 de Agosto en el robledal.
46
Los valores de 'P1tlOO Y 'P1to fueron inferiores en el robledal hasta la medición del 4 de
julio, a partir de la cual ambos parámetros no mostraron diferencias entre parcelas. El módulo
de elasticidad (E) aumentó progresivamente desde el 16 de Mayo hasta el 11 de Junio en las
plantas situadas en el robledal; se mantuvo constante durante todo el verano con un valor en
torno a 6 MPa, disminuyendo de una forma significativa desde el 27 de Julio hasta el 3 de
Septiembre (época de mayor estrés hídrico). En el pinar, el valor de E aumentó entre 11 de
Junio y 27 de Julio; posteriormente (3 de Septiembre), como en el robledal, volvió a disminuir
significativamente hasta valores próximos a los de primavera. El CHRo no tuvo variaciones
significativas a lo largo del periodo vegetativo, solo se observó una ligera disminución entre
16 de Mayo y 29 de mayo en ambas parcelas.
DISCUSION y CONCLUSIONES
Las plantas de haya instaladas bajo dosel de pinos mostraron un menor grado de estrés
hídrico que las situadas en el robledal, como evidencia su mayor potencial hídrico de base
durante la época de menor disponibilidad hídrica (finales de Agosto, comienzo de
Septiembre). No obstante, en este periodo la disminución en la humedad del suelo fue patente
en ambas parcelas, a pesar de las tormentas de verano. Ello se reflejó en el bajo valor del
potencial de base medido el 29 de Agosto. El dosel de copas, en su intercepción de las
precipitaciones, retrasó su efecto positivo sobre la humedad edáfica hasta mediados del otoño.
El menor valor del potencial osmótico a turgencia plena y del punto de marchitez bajo
dosel de robles, muy manifiesto hasta primeros de julio, confirma los resultados del potencial
hídrico, indicando una situación de mayor estrés hídrico de las hayas en el robledal. El
aumento, en ambas situaciones, del módulo de elasticidad al comienzo del periodo vegetativo,
cabe relacionarlo con el crecimiento de las hojas, que implica un incremento en la rigidez de
la pared celular. Su descenso, ante la situación de estrés hídrico generada al final del verano,
podría ser una estrategia encaminada a evitar grandes pérdidas de turgencia.. Situaciones
similares se han descrito en otras especies y su significado fisiológico permanece obscuro.
Los resultados de este trabajo evidencian un buen grado de idoneidad de las repoblaciones
de P.sylvestris, presentes en el entorno del "Hayedo", para la posible ampliación del area
actualmente ocupada por el haya en la zona, siempre y cuando las características edáficas de
los suelos se asemejen a las de la parcela del presente estudio.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo ha sido realizado bajo el convenio establecido entre la Fundación General de
la U.P.M. y la Consejería de Medio Ambiente y Desanollo Regional de la C.A.M.
BIBLIOGRAFIA
ARANDA, 1., GIL, L. Y PARDOS, J.A. (1995). Relaciones hídricas e intercambio gaseoso
en una formación mixta de F. sylvatica L. y Q. petraea (Mattuschka) Liebl. IV Congresso
Luso-Espanhol de Fisiología Vegetal. XI Reunión nacional de la Sociedad Española de
Fisiología Vegetal.
DALTON, C.T. y MESSINA, M.G. (1995). Water relations and growth of loblolly pine
seedlings planted under a shelterwood and in a clear-cut. Tree Physiology 15, 19-26.
47
ELLSWORTH, D. Y REICH, P.B. (1992). Water relations and gas exchange of Acer
saccharum seedlings in contrasting naturallight and water regimes. Tree Physiology 10, 1-20.
HOLBO, H.R. y CHILDS, S.W. (1987). Summertime radiation balances of clear-cut and
shelterwood slopes in southwest Oregon. Forest Science 33: 913-921.
MCDONALD, P.M. (1976). Forest regeneration and seedling growth from five major
cutting methods in north-central California. U.S. For. Servo Res. Papo PSW-115, 10p.
ROBICHAUX, R.H. (1985). Variation in the tissue water relations of two sympatric
Hawaiian Dubautia species and their natural hybrid. Oecologia, 65, 75-81.
40
~20cm
35
________ 40 cm
30
25
20
15
10
5
o
5-abr
5-may
4-jun
4-jul
3-ago
2-sep
2-oct
1-nov
1-dic
Figura la. Evolución a lo largo del periodo vegetativo del año 1996 del contenido en
humedad del suelo (cm3 / cm 3 ) medido en el pinar con un TDR a dos profundidades. A 20 cm
se enterraron cuatro sondas, a 40 cm una.
40
~20cm
35
-------- 40 cm
30
25
20
15
10
5
O
5-abr
5-may
4-jun
4-jul
3-ago
2-sep
2-oct
1-nov
1-dic
Figura lb. Evolución a lo largo del periodo vegetativo del año 1996 del contenido en
humedad del suelo (cm3 / cm3 ) medido en robledal con un TDR a dos profundidades. A 20
cm se enterraron cuatro sondas, a 40 cm una.
48
35
30
25
20
15
10
5
o
~ A
5-abr
N
~
5-may
4-jun
~
A
1\
4-jul
A A
3-ago
I~
2-sep
ti
2-oct
1-nov
Figura 2. Evolución a lo largo del periodo vegetativo del año 1996 de la precipitación (mm)
30~----------------------~----------------------,
25
20
15
10
5
0+-----~~~------------------------------------4
-5~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
5-abr
5-may
4-jun
4-jul
3-ago
2-sep
2-oct
1-nov
Figura 3. Evolución a lo largo del periodo vegetativo del año 1996 de la temperatura máxima
(línea continua) y mínima (línea discontinua) diaria (OC).
28-may
19-jun
10-jul
29-ago
-2
-2,5
[J Pinar (amanecer)
[J Robledal (amanecer)
Pinar (mediodía)
l1li Robledal (mediodía)
-3 ~--------------------------------------------------~
Figura 4 Valor del potencial hídrico (Mpa) medido al amanecer y al mediodía en plántulas de
haya situadas debajo del pinar y el robledal. Valores medios ± error estandard (n = 10).
49
16-rnay
29-rnay
11-jun
4-jul
27-jul
3-sep
-0,5
-1
-1,5
-2
[] Robledal (pleno turgor)
[] Pinar (pleno turgor)
I!I Robledal (pérdida de turgencia)
II1II Pinar (pérdida de turgencia)
-2,5
-3
L -_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
~
Figura 5 Valor del potencial osmótico a turgencia plena ('fInlQO - MPa) y en el punto de
marchitez permanente ('fino - MPa) . Valores medios ± error estandard (n = 5).
Cmax (MPa)
CHR (% )
100~====================~--------------------------~10
~ Robledal (CHRº)
[] Pinar (CHRº)
95
III!I Robledal (modulo de elasticidad)
8
• Pinar (módulo de elasticidad)
90
6
85
4
80
2
o
75
16-may
29-may
4-jul
11-jun
27-jul
3-sep
Figura 6 Valor del módulo de elasticidad (Emax - MPa) y del contenido hídrico relativo en el
punto de marchitez (%). Valores medios ± error estandard (n = 5).
50