Dimensiones foliares y fotosíntesis de Rhizophora mangle en áreas estuarinas bajo condiciones hidrológicas contrastantes
Resumen
En la bahía de El Tablazo y la boca del estrecho de Maracaibo (≈10,7º–11,1ºN; 71,6º–71,8ºO) crecen comunidades de R. mangle bajo un clima semiárido con 500–600 mm de precipitación anual. Allí el manglar se desarrolla en suelos sin limitaciones nutricionales aparentes (N, P) y salinidad moderada (7–9 ‰), alcanzando alturas medias alrededor de 17 m. En dos áreas sometidas a regímenes hidrológicos que causan diferencias en las concentraciones de K, Na y N en el sedimento, se midieron las dimensiones foliares y la tasas de fotosíntesis bajo intensidad de luz saturante. Los cocientes masa/área foliar (157–173 g m-2) estuvieron dentro del margen reportado para R. mangle en un amplio rango latitudinal y de precipitación, pero sin deficiencias nutricionales. La suculencia promedio (268–282 g agua m-2) alcanzó valores similares a los reportados para manglares del Caribe, pero menores que la media observada en sitios de mayor salinidad. Las tasas medias de fotosíntesis (11,3–12,2 μmol m-2 s-1) y conductancia estomática (149–172 mmol m-2 s-1) coincidieron con los de comunidades no limitadas por nutrientes en el rango latitudinal de la especie. Las diferencias edáficas en los sitios estudiados se reflejan en variaciones de la masa foliar y el grado de suculencia, pero no generan cambios significativos en el intercambio gaseoso foliar. Las medias de concentración de N, conductancia, fotosíntesis y eficiencia intrínseca de uso de agua, pueden utilizarse como referencia para estimar efectos ecológicos causados por estrés hídrico, nutrición y salinidad.
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doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.158662.
BARBOZA, F., M. B. BARRETO, V. FIGUEROA, A. M. FRANCISCO, A. GONZÁLEZ, L. LUCENA, K. Y. MATA, E. NARVÁEZ, E. OCHOA, L. PARRA, D. ROMERO, J. SÁNCHEZ, M. N. SOTO M, A. J. VERA, A. L. VILLARREAL, S. C. YABROUDI y E.
MEDINA. 2006. Desarrollo estructural y relaciones nutricionales de un manglar ribereño bajo clima semi-árido. Ecotropicos. 19(1): 13-29.
BARBOZA, F., A. M. FRANCISCO, J. SÁNCHEZ y E. MEDINA. 2024. Influencia del régimen hidrológico sobre la composición de sedimentos de manglares en la Bahía de El Tablazo (Sistema de Maracaibo). Bol. Centro Invest. Biol. 58(1): 45–66. https://doi.org/10.5281/zenodo.13288599.
CARTER, D. B. 1955. The water balance of the Lake Maracaibo Basin during 1946-53. Drexel Institute of Technology. Publications in Climatology. VIII (3): 209-226.
CERÓN-SOUZA, I, B. L. TURNER, K. WINTER, E. MEDINA, E. BERMINGHAM y G. N. FELINER. 2014. Reproductive phenology and physiological traits in the red mangrove hybrid complex (Rhizophora mangle and R. racemosa) across a natural gradient of nutrients and salinity. Plant Ecology. 215: 481-493. https://doi.org/10.1007
/s11258-014-0315-1.
CHEESEMAN, J. M. y C. E. LOVELOCK. 2004. Photosynthetic characteristics of dwarf and fringe Rhizophora mangle L. in a Belizean mangrove. Plant, Cell and Environment. 27 (6): 769–780.
CLOUGH, B. F. 1984. Growth and salt balance of the mangroves Avicennia marina (Forsk.) Vierh. and Rhizophora stylosa Griff, in relation to salinity. Australian Journal of Plant Physiology. 11(5): 419-430.
FELLER, I. C. 1995. Effects of nutrient enrichment on growth and herbivory of dwarf red mangrove (Rhizophora mangle). Ecological Monographs. 65(4):477-505.
HOGAN, J. A., E. CASTAÑEDA-MOYA, L. LAMB-WOTTON, T. TROXLER y C. BARALOT. 2022. Water levels primarily drive variation in photosynthesis and nutrient use of scrub Red Mangroves in the southeastern Florida Everglades. Tree Physiology. 42(4): 797-814.
JONES, J. B. JR. 1991. Kjeldahl method for Nitrogen determination. Athens, Ga. USA: Micro-Macro Publishing Inc.
JMP. 2022. JMP Statistical Discovery LLC.
LIN, G. y L. S. L. STERNBERG. 1992. Comparative study of water uptake and photosynthetic gas exchange between scrub and fringe red mangroves, Rhizophora mangle L. Oecologia. 90: 399-403.
LONG, S. P. y JE. HÄLLGREN. 1993. Measurement of CO2 assimilation by plants in the field and the laboratory. In: Hall, D.O., Scurlock, J. M. O., Bolhàr-Nordenkampf, H. R., Leegood, R. C., Long, S. P. (eds) Photosynthesis and Production in a Changing Environment. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-011-1566-7_9.
LOPES, D. M. S., M. M. P. TOGNELLA, A. R. FALQUETO y M. L. G. SOARES. 2019. Salinity variation effects on photosynthetic responses of the mangrove species Rhizophora mangle L. growing in natural habitats. Photosynthetica. 57(4): 1142-1155.
LOVELOCK, CE, I. C. FELLER, K. L. MCKEE, M. B. J. ENGELBRECHT y M. C. BALL. 2004. The effect of nutrient enrichment on growth, photosynthesis and hydraulic conductance of dwarf mangroves in Panamá. Functional Ecology. 18(1): 25-33.
LUGO, A. E. y E. MEDINA. 2020. Mangrove Forests. Chapter 11, pp. 117-133, In: Encyclopedia of Natural Resources (Y. Wang, Editor) Vol V. Coastal and Marine Environments. ISBN 9781138339637CRC Press, Taylor & Francis Group.
MANTOVANI, A. 1999. A method to improve leaf succulence quantification. Brazilian Archives of Biology and Technology. 41(1): 9-14.
MEDINA, E. 1999. Mangrove physiology: the challenge of salt, heat, and light stress under recurrent flooding, p. 109-126. En: A. Yáñez-Arancibia y A. L. Lara-Domínguez (eds.). Ecosistemas de Manglar en América Tropical. Instituto de Ecología A. C. México, UICN/ORMA, Costa Rica, NOAA/NMFS Silver Spring MD USA. 380
p.
MEDINA, E. y F. BARBOZA. 2003. Manglares del Sistema del Lago de Maracaibo: Caracterización Fisiográfica y Ecológica. Ecotropicos. 16(2): 75-82.
MEDINA E. y M. FRANCISCO. 1997. Osmolality and 13C of leaf tissues of mangrove species from environments of contrasting rainfall and salinity. Estuarine, Coastal and Shelf Science. 45(3): 337-344.
MEDINA, E., E. CUEVAS y A. E. LUGO. 2010. Nutrient Relations of Dwarf Rhizophora mangle L. Mangroves on Peat in Eastern Puerto Rico. Plant Ecology 207: 13-24. https://doi.org/10.1007/s11258-009-9650-z
MEDINA, E., W. FERNÁNDEZ Y F. BARBOZA. 2015a. Element uptake, accumulation, and resorption in leaves of mangrove species with different mechanisms of salt regulation. Web Ecology. 15(1): 3–13. https://doi.org/10.5194/we-15-3-2015.
MEDINA, E., E. CUEVAS, A. E. LUGO, O. ABELLEIRA y J. FONSECA DA SILVA. 2015b. Jobos bay mangroves revisited: Gas exchange, salinity, and nutrient relations. Acta Científica. 29(1-3): 92-108.
MEDINA, E., H. FONSECA, F. BARBOZA y M. FRANCISCO. 2001a.Natural and maninduced changes in a tidal channel mangrove system under tropical semiarid climate at the entrance of the Maracaibo Lake (Western Venezuela). Wetlands Ecology and Management. 9: 233-243.
MEDINA, E., T. GIARRIZZO, M. MENEZES, M. CARVALHO LIRA, E. A. CARVALHO, A. PERES, A. SILVA, R. VILHENA, A. REISE y F. C. BRAGA. 2001b. Mangal communities of the "Salgado Paraense": ecological heterogeneity along the Bragança peninsula assessed through soil and leaf analyses. Amazoniana. 16 (3/4): 397-416.
MEHLIG, U. 2001. Aspects of tree primary production in an equatorial mangrove forest in Brazil. Dissertation. Center for Marine Tropical Ecology. University of Bremen.
NUMBERE, A. O. y G. R. CAMILO. 2017. Effect of Temperature and Precipitation on Global Mangrove Rhizophora Species Distribution. American Journal of Environmental Sciences. 13(5): 342-350.
PANNIER, F. 1959. El efecto de distintas concentraciones salinas sobre el desarrollo de Rhizophora mangle L. Acta Científica Venezolana. 10(3): 68-78.
PANNIER, F. y R. FRAINO. 1989. Los manglares de Venezuela. Colección Cuadernos Lagoven. Caracas. 68 pp. Pannier, F. y R. Fraino. 1989. Los manglares de Venezuela. Colección Cuadernos Lagoven. Caracas. 68 pp.
PEEL, J. R., M. C. MANDUJANO SÁNCHEZ, J. LÓPEZ PORTILLO y J. GOLUBOV. 2017. Stomatal density, leaf area and plant size variation of Rhizophora mangle (Malpighiales: Rhizophoraceae) along a salinity gradient in the Mexican Caribbean. Revista de Biología Tropical. 65(2): 701-712.
PEREIRA SILVA, B., H. M. SABALLO, A. K. MOREIRA LOBO y M. C. LIMA NETO. 2023. The plasticity of the photosynthetic apparatus and antioxidant responses are critical for the dispersion of Rhizophora mangle along a salinity gradient. Aquatic Botany. 185: https://doi.org/10.1016/j.aquabot.2022.103609.
POLO, C., MARÍN, J. C., ROJAS, J., BEHLING, E., MEZA, M., FERNÁNDEZ, A. y J. FLORES J. 2014. Variaciones espaciales de materia orgánica, nitrógeno y fósforo en sedimentos costeros del Lago de Maracaibo, estado Zulia, Venezuela. Bol. Centro Invest. Biol. 48(1): 21-38.
POOL, D. J., SNEDAKER, S. C. y A. E, LUGO. 1977. Structure of Mangrove Forests in Florida, Puerto Rico, Mexico, and Costa Rica. Biotropica. 9(3): 195-212.
QUERALES, Y., F. BARBOZA, J. BRICEÑO y E. MEDINA 2011. Producción de hojarasca de Rhizophora mangle en el manglar de Punta Capitán Chico, estado Zulia-Venezuela. Bol. Centro Invest. Biol. 45(1):177–190.
QUISTHOUDT, K., N. SCHMITZ, C. F. RANDIN, F. DAHDOUH-GUEBAS, E. M. R. ROBERT y N. KOEDAM. 2012. Temperature variation among mangrove latitudinal range limits world wide. Trees 26:1919–1931. https://doi.org/10.1007/s00468-012-0760-l.
RAMÍREZ S., E. NARVÁEZ Y A. SARAS. 2021. Riqueza y composición de la avifauna del manglar Capitán Chico, Maracaibo, Venezuela. Bol. Centro Invest. Biol. 55 (2): 149-164. http://www.doi.org/10.5281/zenodo.5780442.
SERENESKI-DE LIMA, C., M. R.TORRES-BOEGER, L. LARCHER-DE CARVALHO, A. PELOZZO y P. SOFFIATTI. 2013. Sclerophylly in mangrove tree species from South Brazil. Revista Mexicana de Biodiversidad. 84(4): 1159-1166. https://doi.org/10. 7550/rmb.32149.
SIMARD, M., L. FATOYINBO, C. SMETANKA, V. H. RIVERA-MONROY, E. CASTAÑEDA-MOYA, N. THOMAS y T. VAN DER STOCKEN. 2019. Mangrove canopy height globally related to precipitation, temperature and cyclone frequency. Nature Geoscience. 12(1): 40-45.
SOARES, M. L. G., M. M. P. TOGNELLA, E. CUEVAS y E. MEDINA. 2015. Photosynthetic capacity and intrinsic water-use efficiency of Rhizophora mangle at its southernmost western Atlantic range. Photosynthetica. 53(3): 464-470. https://doi.org/10.1007/s11099-015-0119-0.
SOBRADO, M. A. 2000. Relation of water transport to leaf gas exchange properties in three mangrove species. Trees 14: 258-262. https://doi.org/10.1007/s004680050011.
STUART, S. A., B. CHOAT, K. C. MARTIN, N. M. HOLBROOK y M. C. BALL. 2007. The role of freezing in setting the latitudinal limits of mangrove forests. New Phytologist. 173(3): 576-583. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2006.01938.x.
Watzka, M. y E. Medina. 2018. Mangroves in Contrasting Osmotic Environments: Photosynthetic Costs of High Salinity Tolerance. Pp. 6991. En: Photosynthesis (García Cañedo, J. C. and López Lizarraga G. L. eds.). Intech Open.
https://doi.org/10.5772/intechopen.74750.
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