Photosynthetic responses to temperature of two tropical rainforest tree species from Costa Rica

Abstract

Annual mean temperature increases will cause alterations in many ecosystem processes, which affect plants given their physiological sensitivity to temperature. That is closely related with plant growing conditions, genotype and plasticity. We studied the photosynthetic responses to instantaneous temperature changes and functional leaf traits in two tropical tree species associated with different successional positions, Zygia longifolia (early successional) and Dipteryx oleifera (late successional), in the northern lowlands of Costa Rica. As a whole, we found two different strategies to avoid temperature stress: one reducing WUE (Z. longifolia), and the other one increasing metabolic rates (D. oleifera). However, the ability to withstand stressful situations may, in a larger context, negatively affect ecosystem water and carbon fluxes. Also, functional plasticity in response to temperature changes may relatively affect the ecosystem by causing long-term variations in their representation within the complex diversity mosaic of their forest habitats.

El aumento de la temperatura media anual provocará alteraciones en muchos procesos del ecosistema, que afectan a las plantas dada su sensibilidad fisiológica a la temperatura. Esto está estrechamente relacionado con las condiciones de cultivo de las plantas, el genotipo y la plasticidad. Estudiamos las respuestas fotosintéticas a los cambios instantáneos de temperatura y los rasgos funcionales de las hojas en dos especies arbóreas tropicales asociadas a diferentes posiciones sucesionales, Zygia longifolia (sucesión temprana) y Dipteryx oleifera (sucesión tardía), en las tierras bajas del norte de Costa Rica. En conjunto, encontramos dos estrategias diferentes para evitar el estrés por temperatura: una que reduce el WUE (Z. longifolia), y otra que aumenta las tasas metabólicas (D. oleifera). Sin embargo, la capacidad de soportar situaciones de estrés puede, en un contexto más amplio, afectar negativamente a los flujos de agua y carbono del ecosistema. Asimismo, la plasticidad funcional en respuesta a los cambios de temperatura puede afectar relativamente al ecosistema al provocar variaciones a largo plazo en su representación dentro del complejo mosaico de diversidad de sus hábitats forestales.