Distribución y respuesta fotosintética de árboles juveniles en relación al ambiente de luz en una selva nublada andina

Abstract

El ambiente de luz en el sotobosque es uno de los principales factores que influye en la regeneración y composición de especies arbóreas en los bosques tropicales, contribuyendo a determinar la estructura del bosque y mantener la biodiversidad. Este ambiente es muy heterogéneo espacial y temporalmente, por lo que las especies arbóreas han desarrollado varias estrategias para sobrevivir en dichas condiciones. En las selvas nubladas andinas, condiciones como la nubosidad persistente y la topografia son elementos adicionales que afectan el ambiente de luz en el sotobosque. En el presente trabajo, llevado a cabo en la selva nublada del Bosque Universitario San Eusebio, Mérida, Venezuela, se estudió la distribución y composición de especies arbóreas en estado juvenil y su relación con el ambiente de luz; bajo la hipótesis de un gradiente de disponibilidad de luz cuyos extremos se encuentran entre los centros de los claros y áreas del bosque no perturbado. Estas diferencias determinarían la distribución de especies arbóreas en sus estadios en el sotobosque. El análisis de la relación entre la vegetación y el ambiente de luz, permitió identificar tres grupos de especies, sin embargo, la mayoría de las especies no se segregaron claramente entre los diferentes ambientes de luz del sotobosque tales como el borde y el centro de los claros. Este hallazgo puede deberse al pequeño tamaño de los claros, acompañado a la gran altura del dosel y su compleja estructura vertical y horizontal, influyendo además las condiciones del sitio como la topografía. Se encontró que la mayoría de las especies se ubican en el centro del gradiente de luz, con muy pocas especies en los extremos. Para analizar, si los patrones de distribución observados están relacionados con las características fotosintéticas de las especies, se seleccionaron dos especies por grupo identificado: Tetrorchidium rubrivenium y Miconia meridensis tolerantes a la sombra pero que requieren de luz directa, Aegiphila terniflora, Myrcianthes karsteniana con preferencia por luz difusa y Beilschmiedia su/cata y Casearia tachirensis sin preferencia definida por un ambiente de luz en particular. Estas especies fueron cultivadas en un umbráculo con un flujo de fotones fotosintéticos (FFF) del 20% del recibido a campo abierto (220 u mol m-2 S-1) y posterionnente fueron trasladadas a umbráculos con altos FFF del 65% del recibido a campo abierto (690 u mol m-2 S-l) y bajos FFF del 4% del recibido a campo abierto (64 umol m-2 S-1), para analizar sus respuestas fotosintéticas, fotoinhibitorias y sus propiedades ópticas, morfo- anatómicas y bioquímicas. En general, se encontraron bajas tasas de asimilación de CO2 para todas las especies, independientemente de los regímenes experimentales de luz a los que fueron sometidas y se encontró conforme a lo esperado que todas las especies se aclimataron a bajo FFF, reduciendo sus tasas de asimilación, de respiración en la oscuridad y sus puntos de compensación y de saturación a la luz. Esta respuesta, puede representar un ajuste básico que permite a las plantas sobrevivir en ambientes sombríos, minimizando las pérdidas de carbono por respiración a fin de mantener un balance neto de carbono positivo. Asimismo, se encontró susceptibilidad a la fotoinhibición en todas las especies estudiadas, aunque las especies T. rubrivenium y M. meridensis presentaron recuperación notoria de Fv/Fm después de cuatro meses de crecimiento en alto FFF; mientras que las demás especies mostraron señales de fotoinhibición crónica. Este estudio demostró que la mayoría de las especies arbóreas del sotobosque son parcial o totalmente tolerantes a la sombra, en respuesta a las condiciones sombrías del sotobosque, donde prevalecen bajos FFF debido a la nubosidad persistente ya la compleja estructura del dosel. Estas características son modificadas con la presencia de pequeñas aperturas en el dosel que permiten el aumento de luz directa que es aprovechada por algunas especies.