Adaptaciones a la sequía en árboles del bosque seco tropical en relación con la edad del bosque y el tipo de suelo

Abstract

Los modelos de cambio climático predicen periodos de sequía más largos y frecuentes en la región Noroeste de Costa Rica, la cual posee la mayor porción de bosque seco tropical (BS T) del país. A pesar que en el BST existe una marcada estacionalidad, cambios en los patrones de precipitación podrían representar una amenaza grave para este ecosistema. Adicionalmente, el BST se ubica en una región de alta heterogeneidad geoquímica, por lo que las diferencias en las propiedades del suelo podrían modificar las respuestas de las especies de plantas a la sequía. El objetivo de este trabajo fue entender las estrategias funcionales empleadas por las plantas y el potencial de adaptación de las mismas frente a las condiciones de mayor sequía proyectadas. Se evaluó cómo la hidráulica de los tallos de las plantas varía entre dos tipos de suelo (vertisol y entisol), y estados de sucesión (joven y avanzado). El estudio fue realizado en el Parque Nacional Palo Verde en la región Noroeste de Costa Rica. En 12 parcelas permanentes se muestrearon todos los árboles (DAP > 5 cm) presentes para un total de 57 especies. En cada árbol muestreado se midió la conductividad hidráulica saturada, la densidad de la xilema, el área foliar específica, el volumen foliar y la densidad foliar. Posteriormente se comparó la varianza de los rasgos estudiados entre los tipos de suelo y los estados de sucesión, se analizó el tamaño de efecto del tipo de suelo sobre las estrategias funcionales y se realizó un análisis de la distribución de la Curtosis para determinar si existe un efecto del ambiente sobre los procesos de ensamblaje de las comunidades vegetales. Se encontró que la conductividad hidráulica fue menor en los bosques jóvenes presentes en los vertisoles, de igual manera el volumen foliar. Al mismo tiempo, algunas correlaciones entre rasgos funcionales cambiaron de un tipo de suelo a otro (tamaño de efecto > 2.0). Por último, la relación de la curtosis no presentó correlación alguna con el estado de sucesión manteniendo valores arriba de 0 en la mayoría de casos. En el presente estudio se demuestra que los rasgos funcionales de las plantas pueden ser influenciados por el tipo de suelo. Además, el análisis de la curtosis indica que las condiciones ambientales difíciles podrían estar inhibiendo la dinámica del proceso de regeneración natural. Por lo que se puede inferir que, sin importar la edad del bosque, el ensamblaje de la comunidad de plantas es modulado por factores ambientales que imponen condiciones difíciles para que especies de sucesiones tardías se establezcan. Por lo tanto, se recomienda implementar nuevas prácticas de manejo para mejorar la dinámica de sucesión del bosque seco tropical.Climate change models predict longer and more frequent dry spells in the Northwest region of Costa Rica, which has the largest portion of tropical dry forest (BS T) in the country. Despite the fact that there is marked seasonality in the BST, changes in precipitation patterns could represent a serious threat to this ecosystem. Additionally, the BST is located in a region of high geochemical heterogeneity, so differences in soil properties could modify the responses of plant species to drought. The objective of this work was to understand the functional strategies used by the plants and their adaptation potential in the face of the projected greater drought conditions. It was evaluated how the hydraulics of the stems of the plants varies between two types of soil (vertisol and entisol), and stages of succession (young and advanced). The study was carried out in the Palo Verde National Park in the Northwest region of Costa Rica. In 12 permanent plots, all the trees (DBH > 5 cm) present were sampled for a total of 57 species. In each sampled tree, saturated hydraulic conductivity, xylem density, specific leaf area, leaf volume and leaf density were measured. Subsequently, the variance of the traits studied between the soil types and the succession states was compared, the effect size of the soil type on the functional strategies was analyzed and an analysis of the distribution of the Kurtosis was carried out to determine if there is a Effect of the environment on the assembly processes of plant communities. It was found that the hydraulic conductivity was lower in the young forests present in the vertisols, in the same way the leaf volume. At the same time, some correlations between functional traits changed from one soil type to another (effect size > 2.0). Finally, the kurtosis relationship did not present any correlation with the state of succession, maintaining values ​​above 0 in most cases. In the present study it is shown that the functional traits of plants can be influenced by the type of soil. Furthermore, the kurtosis analysis indicates that harsh environmental conditions could be inhibiting the dynamics of the natural regeneration process. Therefore, it can be inferred that, regardless of the age of the forest, the assembly of the plant community is modulated by environmental factors that impose difficult conditions for late successional species to establish. Therefore, it is recommended to implement new management practices to improve the succession dynamics of the tropical dry forest.