Wind effects on water relations, hydraulic architecture and mechanical properties of patagonian shrubs

Autor: Iogna, Patricia Araceli
Přispěvatelé: Goldstein, Guillermo
Jazyk: Spanish; Castilian
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital (UBA-FCEN)
Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
instacron:UBA-FCEN
Popis: La baja disponibilidad de agua en verano y las bajas temperaturas en inviernoson consideradas como los principales factores que restringen el crecimientode plantas de la estepa, sin embargo otros factores tales como los fuertes yrecurrentes vientos pueden tener impactos negativos significantes sobre lavegetación. El objetivo general de la tesis fue evaluar los efectos del viento, ya sea por su acción mecánica o a través de los flujos de aire desecantes, sobre la asignación de biomasa y propiedades hidráulicas y mecánicas de seis especies arbustivas de la estepa patagónica. Este estudio fue realizado tanto en individuos juveniles como adultos, e incluyó experimentos bajo condiciones controladas de viento (entre 0 y 45 km h-1) y disponibilidad de agua, así como estudios en condiciones de campo. Durante el estado juvenil, la exposición al viento indujo una reducciónen el crecimiento en altura y un incremento en la proporción de biomasaasignada a las raíces, así como un aumento en la seguridad mecánica de lasramas, a expensa de una disminución en la eficiencia del transporte de agua. La biomasa total incrementó o disminuyó dependiendo de la especie. Lainteracción del viento y el déficit hídrico produjo una disminución de laconductancia estomática que no fue suficiente, aun en ausencia de déficithídrico, para evitar el aumento del flujo de agua en respuesta al efectodesecante del aire a altas velocidades de viento. Además, el vientoincrementó la transpiración nocturna cuando la disponibilidad de agua en elsuelo fue alta. Los estudios a campo sobre arbustos adultos revelaron la existencia deplasticidad fenotípica dentro de las copas en las características anatómicas,morfológicas y fisiológicas vinculadas más con el balance hídrico que con laresistencia mecánica. Esta plasticidad permitió mantener una homeostasis enel potencial hídrico foliar entre hojas expuestas y hojas protegidas del viento asegurando la integridad hidráulica de la planta. Las ramas exhibieronplasticidad fenotípica intra-individuo relacionada con la seguridad mecánica. Los efectos del viento observados sobre propiedades mecánicas entreespecies estuvieron relacionados con el drag, el cual expresa la fuerza delviento sobre la planta. No hubo un compromiso entre las propiedadesmecánicas e hidráulicas en plantas adultas. Las respuestas al viento durante el período inicial del desarrollo de lasplantas afectan a la abundancia de adultos en condiciones naturales. Elviento parece ser el factor determinante de la altura de los arbustos enecosistemas áridos, ya sea para evitar un aumento del drag, o comoconsecuencia de la mayor asignación de recursos a las estructuras quebrindan soporte mecánico, como a las raíces, independientemente de ladisponibilidad de agua. The objective was evaluate the wind impact, mechanical effects and dry airflow effects, on biomass allocation and hydraulic-and-mechanical traits of six Patagonian steppe woody species. Although low soil water availability insummer and low temperatures in winter are suggested as main factors limitingplant growth and functioning, other environmental factors such as strong andpersistent winds can exert important effects on plant development. This studyincluded sapling and adult plants, as well as experiments under controlledconditions of wind velocity and field experiments. Under wind controlled conditions, sapling showed a reduction in heightgrowth and an increase in biomass allocated to roots and in branchmechanical safety of young plants. However, this increase in mechanicalrigidity had a cost associated to lower hydraulic efficiency of branches. Total biomass increased or decreased depending on species. Wind and waterdeficit interaction produced stomatal conductance decrease; nevertheless thiswas not enough to avoid the increase in water flow even without water deficit. Wind increased nocturnal transpiration when soil water availability was high. Field studies on adult shrubs showed phenotypic plasticity in anatomical,morphological and physiological traits of leaves and branches exposed towind. This plasticity allowed the maintenance of the homeostasis in leaf water potential in whole of the crown. Changes in plant mechanical traits by wind exposition were related to drag. There was no trade-off between mechanical and hydraulic traits. Plant responses to wind during initial development stage have effects onabundance of adult plants in the field. Wind seem be a determinant factoraffecting plant height in arid ecosystems, as a consequence of avoidance oflarge drag, or of a higher biomass allocation to plant organs or tissues giving mechanical stability and to roots, independently of soil water availability. Fil: Iogna, Patricia Araceli. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
Databáze: OpenAIRE
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