Clima y formas de vida de las plantas en la transición andina - extraandina de la Patagonia septentrional argentina
DOI:
https://doi.org/10.31055/1851.2372.v56.n3.32588Palabras clave:
Ecotono bosque - estepa, estrés por frío, frecuencia de especies, riqueza de especiesResumen
Introducción y objetivos: La autolocomoción restringida expone a las plantas a estrés, que promueve la adaptación. En el ecotono andino - extraandino de la Patagonia argentina, la adaptación está asociada principalmente a la aridez. En este trabajo se investigó la adaptación de las plantas al frío, basada en el análisis de las formas de vida que representan una estrategia de supervivencia durante la estación desfavorable.
M&M: En Aguas Frías (38° 46´ S, 70° 54´ O) y Litrán (38° 54´ S, 71° 01´ O), se caracterizó el clima a través de información meteorológica y la vegetación en forma fisonómico - florística. Las plantas se clasificaron de acuerdo a la especie, el origen, la forma de crecimiento y la forma de vida, y la abundancia se estimó a través de datos de incidencia.
Resultados: El clima es templado frío húmedo - semiárido y la vegetación corresponde a las Provincias Patagónica y Subantártica. Las unidades de vegetación incluyeron bosques, estepas y praderas. La riqueza total fue 148; 139 especies fueron nativas, 122 herbáceas, 143 raras y 64 pertenecieron a una única unidad. La similitud entre unidades fue baja y las hemicriptófitas dominaron los espectros biológicos florístico (68%) y vegetacional (56%).
Conclusiones: El intenso gradiente ambiental modeló las marcadas diferencias de la vegetación, y el frío habría sido un factor clave a juzgar por la dominancia de un forma de vida adaptada a las bajas temperaturas. Una mayor comprensión de estas relaciones es esencial para el manejo de los ecosistemas patagónicos.
Referencias
ABELLA, S. R. & C. W. DENTON. 2009. Spatial variation in reference conditions: historical tree density and pattern on a Pinus ponderosa landscape. Can. J. Forest Res. 39: 2391-2403.
https://doi.org/10.1139/X09-146
AGAKHANYANTZ, O. E. & S. W. BRECKLE. 1995. Origin and evolution of the mountain flora in middle Asia and neighbouring mountain regions. In: CHAPIN F. S. & C. H. KÖRNER (eds.), Arctic and alpine biodiversity: patterns, causes and ecosystem consequences, pp. 63-80. Springer, Berlin. https://doi.org/10.1080/00040851.1982.12004277
AGUIAR, M. R., J. M. PARUELO, O. E. SALA & W. K. LAUENROTH. 1996. Ecosystem responses to changes in plant functional type composition: an example from the Patagonian steppe. J. Veg. Sci. 7: 381-390. https://doi.org/10.2307/3236281
AIC. 2020. Datos meteorológicos de las estaciones Litrán Abajo y Salida Lago Aluminé durante 1999 y 2019. Autoridad Interjurisdiccional de las Cuencas de los ríos Limay, Neuquén y Negro, Cipolletti.
ARMBRUSTER, W. S. 1997. Exaptations link evolution of plant-herbivore and plant-pollinator interactions: a phylogenetic inquiry. Ecology 78: 1661-1672. https://doi.org/10.2307/2266091
BADYAEV, A. V. 2005. Role of stress in evolution: from individual adaptability to evolutionary adaptation. In: HALLGRIMSSON, B. & B. K. HALL (eds.), Variation: a central concept in biology, pp. 277-302. Elsevier, London. https://doi.org/10.1016/B978-012088777-4/50015-6
BARROS, V. & C. VERA. 2015. Cambio climático en Argentina: tendencias y proyecciones. Secretaría de Ambiente y Desarrollo Sustentable de la Nación - Centro de Investigaciones del Mar y la Atmósfera, Buenos Aires.
BAXTER, B. 2014. Plant acclimation and adaptation to cold environments. In: FRANKLIN, K. A. & P. A. WIGGE (eds.), Temperature and plant development, pp. 19-48. Wiley - Blackwell, London. https://doi.org/10.1002/9781118308240
BHATTARAI, K. R. & O. R. VETAAS. 2003. Variation in plant species richness of different life forms along a subtropical elevation gradient in the Himalayas, east Nepal. Glob. Ecol. Biogeogr. 12: 327-340. https://doi.org/10.1046/j.1466-822X.2003.00044.x
BIJLSMA, R. & V. LOESCHCKE. 1997. Environmental stress, adaptation and evolution. Birkhauser Verlag, Basel. https://doi.org/10.1111/j.1420-9101.2005.00962.x
BITA, C.E. & T. GERATS. 2013. Plant tolerance to high temperature in a changing environment: scientific fundamentals and production of heat stress - tolerant crops. Front. Plant Sci. 4: 1-18. https://doi.org/10.3389/fpls.2013.00273
BONAN, G. 2015. Ecological climatology: concepts and applications. Cambridge University Press, Cambridge. https://doi.org/10.1017/CBO9781107339200
BOX, E. O. 2019. Form and character diversity of potential world vegetation. Flora 254: 203-221. https://doi.org/10.1016/j.flora.2019.03.001
CABRERA, A. L. 1976. Regiones fitogeográficas argentinas. Enciclopedia Argentina de Agricultura y Jardinería, ACME, Buenos Aires.
CALOWA, P. & V. E. FORBES. 1998. How do physiological responses to stress translate into ecological and evolutionary processes? Comp. Biochem. Phys. A 120: 11-16. https://doi.org/10.1016/S1095-6433(98)10003-X
CHIMNER, R. A., G. L. BONVISSUTO, M. V. CREMONA, J. J. GAITÁN & C. R. LÓPEZ. 2011. Ecohydrological conditions of wetlands along a precipitation gradient in Patagonia, Argentina. Ecol. Austral 21: 329-337.
CINGOLANI, A. M., D. BRAN, C. LÓPEZ & J. AYESA. 2000. Comunidades vegetales y ambiente en el ecotono boreal entre los distritos patagónicos Central y Occidental (Río Negro, Argentina). Ecol. Austral 10: 47-61.
CLAEYS, H. & D. INZÉ. 2013. The agony of choice: how plants balance growth and survival under water-limiting conditions. Plant Physiol. 162: 1768-1779. https://doi.org/10.1104/pp.113.220921
DE MARTONNE, E. 1926. L'indice d'aridité. Bull. Assoc. Geogr. Fr. 9: 3-5.
FOWDEN, L., T. MANSFIELD & J. STODDART. 1993. Plant adaptation to environmental stress. Chapman & Hall, London.
FRUGONI, M., A. DEZZOTTI, A. MEDINA, R. SBRANCIA & A. MORTORO. 2016. Design and evaluation of an afforestation project based on geopedologic and ecological information in north-western Patagonia, Argentina. In: ZINCK, A., G. METTERNICHT, G. BOCCO & H. DEL VALLE (eds.), Geopedology: an integration of geomorphology and pedology for soil and landscape studies, pp. 480-504. Springer, Berlin. https://doi.org/10.1007/978-3-319-19159-1_30
GAITÁN, J., C. LÓPEZ & D. BRAN. 2009. Efectos del pastoreo sobre el suelo y la vegetación en la estepa patagónica. Ciencia deI Suelo 27: 261-270. GARREAUD, R., P. LÓPEZ, M. MINVIELLE & M. ROJAS. 2013. Large scale control on the Patagonian climate. J. Climate 26: 215-230. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-12-00001.1
GHERMANDI, L., N. GUTHMANN & D. BRAN. 2004. Early post-fire succession in Northwestern Patagonia grasslands. J. Veg. Sci. 15: 67-76. https://doi.org/10.1111/j.1654-1103.2004.tb02238.x
GOLLUSCIO, R. A., R. LEÓN & S. PERELMAN. 1982. Caracterización fitosociológica de la estepa del oeste de Chubut, su relación con el gradiente ambiental. Bol. Soc. Argent. Bot. 21: 299-324.
GOLLUSCIO, R. A., F. P. CAVAGNARO & M. D. VALENTA. 2011. Arbustos de la estepa patagónica: ¿adaptados a tolerar la sequía o el pastoreo? Ecol. Austral 21: 61-70.
GONZÁLEZ, M. E., C. DONOSO, P. OVALLE & G. MARTÍNEZ PASTUR. 2006. Nothofagus pumilio (Poepp. et Endl.) Krasser. Lenga, roble blanco, lengar, roble de Tierra del Fuego. Familia: Fagaceae. In: DONOSO, C. (ed.), Las especies arbóreas de los bosques templados de Chile y Argentina: autoecología, pp. 486-500. Marisa Cuneo Ediciones, Valdivia, Chile.
HORN, H. S. 1966. Measurement of overlap in comparative ecological studies. Am. Nat. 100: 419-424. https://doi.org/10.1086/282436
HARRISON, S. P., I. C. PRENTICE, D. BARBONI, K. E. KOHFELD, J. NI & J-P. SUTRA. 2010. Ecophysiological and bioclimatic foundations for a global plant functional classification. J. Veg. Sci. 21: 300-317. https://doi.org/10.1111/j.1654-1103.2009.01144.x
HUBER, U. M., V. MARKGRAF & F. SCHABITZ. 2004. Geographical and temporal trends in late Quaternary fire histories of Fuego - Patagonia South America. Quat. Sci. Rev. 23: 191-198.
https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2003.11.002
IBD. 2021. Flora del Conosur [online]. Instituto de Botánica Darwinion. Academia Nacional de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales - CONICET. Disponible en: http://www2.darwin.edu.ar [Acceso: 24 Mayo 2021].
IPCC. 2019. Climate change and land: special report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems. The Intergovernmental Panel on Climate Change. World Meteorological Organization, Ginebra.
IRL, S. D., A. OBERMEIER, C. BEIERKUHNLEIN & M. J. STEINBAUER. 2020. Climate controls plant life-form patterns on a high-elevation oceanic island. J. Biogeogr. 00: 1-13. https://doi.org/10.1111/jbi.13929
JACKSON, L. E. & L. C. BLISS. 1982. Distribution of ephemeral herbaceous plants near treeline in the Sierra Nevada, California, USA. Arct. Alp. Res. 14: 33-42. https://doi.org/10.1080/00040851.1982.12004277
JOBBÁGY, E. G., J. M. PARUELO & R. LEÓN. 1995. Estimación del régimen de precipitación a partir de la distancia a la cordillera en el noroeste de la Patagonia. Ecol. Austral 5: 47-53.
JOST, L., A. CHAO & R. L. CHAZDON. 2011. Compositional similarity and β (beta) diversity. In: MAGURRAN, A. E. & B. J. MCGILL (eds.), Biological diversity: frontiers in measurement and assessment, pp. 66-84. Oxford University Press, Oxford.
KAPLAN, J. O., N. H. BIGELOW, I. C. PRENTICE, S. P. HARRISON, P. J. BARTLEIN, T. R. CHRISTENSEN, W. CRAMER, N. V. MATVEYEVA, A. D. MCGUIRE, D. F. MURRAY, V. Y. RAZZHIVIN, B. SMITH, D. A. WALKER, P. M. ANDERSON, A. A. ANDREEV, L. B. BRUBAKER, M. E. EDWARDS & A. V. LOZHKIN. 2003. Climate change and arctic ecosystems: modelling, paleodata-model comparisons, and future projections. J. Geophys. Res. 108: 1-17. https://doi.org//10.1029/2002JD002559.
KARK, S. 2017. Effects of ecotones on biodiversity: reference module in life sciences. Oxford University Press, Oxford. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-809633-8.02290-1
KENT, M. 2011. Vegetation description and data analysis: a practical approach. Wiley - Blackwell, New York.
KLIMEŠ, L. 2003. Life-forms and clonality of vascular plants along an altitudinal gradient in E Ladakh (NW Himalayas). Basic Appl. Ecol. 4: 317-328. https://doi.org/10.1078/1439-1791-00163
KÖPPEN, W. & R. GEIGER. 1936. Das geographische System der Klimate. Verlag von Gebrüder Borntraeger, Berlin.
KÖRNER, C. 2003. Alpine plant life. Springer Verlag, Berlin. https://doi.org/10.1007/978-3-642-18970-8
KREYLING, J. 2010. Winter climate change: a critical factor for temperate vegetation performance. Ecology 91: 1939-1948.
KRISTENSEN, T. N., T. KETOLA & I. KRONHOLM. 2018. Adaptation to environmental stress at different timescales. Ann. Ny. Acad. Sci. 1476: 5-22. https://doi.org/10.1111/nyas.13974
LARCHER, W. 2003. Physiological plant ecology: ecophysiology and stress physiology of functional groups. Springer Verlag, Berlin. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-662-05214-3
LAUENROTH, W. K. 1998. Guanacos, spiny shrubs and the evolutionary history of grazing in the Patagonian steppe. Ecol. Austral 8: 211-216.
LAVOREL, S. & E. GARNIER. 2002. Predicting changes in community composition and ecosystem functioning from plant traits: revisiting the Holy Grail. Funct. Ecol. 16: 545-556.
https://doi.org/10.1046/j.1365-2435.2002.00664.x
LEÓN, R., D. BRAN, M. COLLANTES, J. M. PARUELO & A. SORIANO. 1998. Grandes unidades de vegetación de la Patagonia extra andina. Ecol. Austral 8: 125-144.
MAGYP. 2014. Argentina: plantaciones forestales y gestión sostenible. Unidad de Cambio Rural, Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca, Buenos Aires.
MARINI, L., A. BATTISTI, E. BONA, G. FEDERICI, F. MARTINI, M. PAUTASSO & P. E. HULME. 2012. Alien and native plant life-forms respond differently to human and climate pressures. Global Ecol. Biogeogr. 21: 534-544.
https://doi.org/10.1111/j.1466-8238.2011.00702.x
MARK, A. F., K. J. M. DICKINSON & R. G. M. HOFSTEDE. 2000. Alpine vegetation, plant distribution, life forms and environments in a perhumid New Zealand Region: oceanic and tropical high mountain affinities. Arctic Antarc. Alpine Res. 32: 240-254.
https://doi.org/10.2307/1552522
MATTEUCCI, S. D., A. F. RODRÍGUEZ & M. E. SILVA. 2019. Vegetation. In: RUBIO G., R. LAVADO & F. PEREYRA (eds.), The soils of Argentina, pp. 49-62. Springer, Berlin. https://doi.org/10.1007/978-3-319-76853-3_4
MCGILL, B. J. 2011. Species abundance distributions. In: MAGURRAN, A. & B. MCGILL (eds.), Biological diversity: frontiers in measurement and assessment, pp. 105-122. Oxford University Press, Oxford.
MCNAUGHTON, S. J. & L. L. WOLF. 1970. Dominance and the niche in ecological systems. Science 167: 131-139.
https://doi.org/10.1126/science.167.3915.131
MICKELBART, M. V., P. M. HASEGAWA & J. BAILEY-SERRES. 2015. Genetic mechanisms of abiotic stress tolerance that translate to crop yield stability. Nat. Rev. Genet. 16: 237-251.
https://doi.org/10.1038/nrg3901
MILCHUNAS, D. G., O. E. SALA & W. K. LAUENROTH. 1988. A generalized model of the effects of grazing by large herbivores on grassland community structure. Am. Nat. 132: 87-106.
MORISITA, M. 1959. Measuring of interspecific association and similarity between communities. Memoires of the Faculty of Science, Kyushu University, Tokyo.
MOSA, K.A., A. ISMAIL & M. HELMY. 2017. Plant stress tolerance. Springer Briefs in Systems Biology, Springer, Berlin. https://doi.org/10.1007/978-3-319-59379-1_1
MUNIST, E. & N. H. SPECK. 1982. Uso de la tierra de la zona Ingeniero Jacobacci - Maquinchao. In: INTA (ed.), Sistemas fisiográficos de la zona Ingeniero Jacobacci - Maquinchao (Provincia de Río Negro), pp. 209-215. Colección Científica 19, INTA, Buenos Aires.
NICHOLSON, S. E. 2011. Dryland climatology. Cambridge University Press, Cambridge.
https://doi.org/10.1017/CBO9780511973840
OLIVER, W. W. & R. A. RYKER. 1990. Pinus ponderosa. In: Burns, R. M. & B. H. Honkala (eds.), Silvics of North America. Volume 1: Conifers, pp. 413-424. Agriculture Handbook 654, USDA Forest Service, Washington DC.
OYARZÁBAL, M., J. CLAVIJO, L. OAKLEY, F. BIGANZOLI, P. TOGNETTI, I. BARBERIS, H. MATURO, R. ARAGÓN, P. CAMPANELLO, D. PRADO, M. OESTERHELD & R. LEÓN. 2018. Unidades de vegetación de la Argentina. Ecol. Austral 28: 40-63. https://doi.org/10.25260/EA.18.28.1.0.399
OTT, J. P., J. KLIMEŠOVÁ & D. C. HARTNETT. 2019. The ecology and significance of below-ground bud banks in plants. Ann. Bot. 123: 1099-1118. https://doi.org/10.1093/aob/mcz051
PARUELO, J. M., A. BELTRÁN, E. JOBBÁGY, O. E. SALA & R. A. GOLLUSCIO. 1998. The climate of Patagonia: general patterns and controls on biotic processes. Ecol. Austral 8: 85-101.
PARUELO, J. M., E. JOBBÁGY & O. E. SALA. 2001. Current distribution of ecosystem functional types in temperate South America. Ecosystems 4: 683-698. https://doi.org/10.1007/s10021-001-0037-9
PARUELO, J. M., R. A. GOLLUSCIO, J. P. GUERSCHMAN, A. CESA, V. V. JOUVE & M. F. GARBULSKY. 2004. Regional scale relationships between ecosystem structure and functioning: the case of the Patagonian steppes. Global Ecol. Biogeogr. 13: 385-395. https://doi.org/10.1111/j.1466-822X.2004.00118.x
PEEL, M. C., B. L. FINLAYSON & T. A. MCMAHON. 2007. Updated world map of the Köppen - Geiger climate classification. Hydrol. Earth Syst. Sc. 11: 1633-1644. https://doi.org/10.5194/hess-11-1633-2007
PERI, P. L., G. MARTÍNEZ PASTUR, L. MONELOS & M. BEROIZ. 2013. La distribución continental más oriental de Nothofagus antarctica en el río Gallegos (Santa Cruz). Anales Inst. Patagonia 41: 113-117. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-686X2013000100010
PESSARAKLI, M., M. HAGHIGHI & A. SHEIBANIRAD. 2015. Plant responses under environmental stress conditions. Adv. Plants Agric. Res. 2: 276-286. http://dx.doi.org/10.15406/apar.2015.02.00073
PLANEAR. 2021. Plantas endémicas de la Argentina. Laboratorio de Plantas Vasculares, Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia, Universidad Nacional del Sur. Disponible en: http://www.lista-planear.org [Acceso: 24 Mayo 2021].
PROHASKA, F. 1976. The climate of Argentina, Paraguay and Uruguay. In: SCHWERDTFEGER, W. (ed.), World survey of climatology: climates of Central and South America, pp. 13-112. Elsevier, Amsterdam. https://doi.org/10.1002/qj.49710343520
RAUNKIÆR, C. 1934. The life forms of plants and statistical plant geography. Oxford University Press, Oxford.
SAGREDO, E. & T. LOWELL. 2012. Climatology of Andean glaciers: a framework to understand glacier response to climate change. Global Planet. Change 86: 101-109. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2012.02.010
SALA, O. E., R. A. GOLLUSCIO, W. K. LAUENROTH & A. SORIANO. 1989. Resource partitioning between shrubs and grasses in the Patagonian steppe. Oecologia 81: 501-505. https://doi.org/10.1007/BF00378959
SARMIENTO, G. & M. MONASTERIO. 1983. Life forms and phenology. In: BOURLIERE, F. (ed.), Ecosystems of the World XIII: Tropical Savannas, pp. 79-108. Elsevier, Amsterdam.
SMITH, R. B. & J. P. EVANS. 2007. Orographic precipitation and water vapor fractionation over the southern Andes. J. Hydrometeor. 8: 3-19. https://doi.org/10.1175/JHM555.1
SØRENSEN, T. 1948. A method of establishing groups of equal amplitude in plant sociology based on similarity of species content and its application to analyses of the vegetation on Danish commons. Biol. Skrif. 5: 1-34. SØRENSEN, J. G. & V. LOESCHCKE. 2007. Studying stress responses in the post-genomic era: its ecological and evolutionary role. J. Biosci. 32: 447-456. https://doi.org/10.1007/s12038-007-0044-x
SORIANO, A. & O. E. SALA. 1983. Ecological strategies in a Patagonian arid steppe. Vegetatio 56: 9-15. https://doi.org/10.1007/BF00036131
SPEZIALE, K. L. & C. EZCURRA. 2012. The role of outcrops in the diversity of Patagonian vegetation: relicts of glacial palaeofloras? Flora 207: 141-149. https://doi.org/10.1016/j.flora.2011.09.002
STECCONI, M., J. PUNTIERI & D. BARTHÉLÉMY. 2010. An architectural approach to the growth forms of Nothofagus pumilio (Nothofagaceae) along an altitudinal gradient. Botany 88: 699-709. https://doi.org/10.1139/B10-040
SZARZYNSKI, J. 2000. Xeric islands: environmental conditions on inselbergs. In: POREMBSKI, S. & W. BARTHLOTT. Inselbergs: biotic diversity of isolated rock outcrops in tropical and temperate regions, pp. 37-48. Springer, Berlin. https://doi.org/10.1007/978-3-642-59773-2_3
THORNTHWAITE, C. W. & J. R. MATHER. 1957. Instructions and tables for computing potential evapotranspiration and the water balance. Publications in Climatology 10, Drexel Institute of Technology, Centerton.
VÁZQUEZ, J. A. & T. J. GIVNISH. 1998. Altitudinal gradients in tropical forest composition, structure, and diversity in the Sierra de Manantlán. J. Ecol. 86: 999-1020. https://doi.org/10.1046/j.1365-2745.1998.00325.x
VERLUES, P. E., M. AGARWAL, S. KATIYAR-AGARWAL, J. ZHU & J-K. ZHU. 2006. Methods and concepts in quantifying resistance to drought, salt and freezing, abiotic stresses that affect plant water status. Plant J. 45: 523-539. https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2005.02593.x
VILLAGRA, P., C. GIORDANO, J. ÁLVAREZ, J. CAVAGNARO, R. GUEVARO, R. EVERT, C. ARANZAZÚ SARTOR, C. PASSERA & S. GRECO. 2011. Ser planta en el desierto: estrategias de uso de agua y resistencia al estrés hídrico en el Monte Central de Argentina. Ecol. Austral 21: 21-42.
WANG, G., G. ZHOU, L. YANG & Z LI. 2002. Distribution, species diversity and life-form spectra of plant communities along an altitudinal gradient in the northern slopes of Qilianshan Mountains, Gansu, China. Pl. Ecol. 165: 169-181. https://doi.org/10.1023/A:1022236115186
WEIGANDT, M., J. GYENGE, M. E. FERNÁNDEZ, S. VARELA & T. SCHLICHTER. 2015. Afforestations and wetlands, are they a good combination? Study of water fluxes in two cases of Patagonian wetlands. Ecohydrology 8: 416-425. https://doi.org/10.1002/eco.1512
WEIHER, E. & P. A. KEDDY. 1999. Ecological assembly rules: perspectives, advances, retreats. Cambridge University Press, Cambridge.
Publicado
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2021 Alejandro Dezzotti, Andrea Medina, Ariel Mortoro
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
El Bol. Soc. Argent. Bot.:
- Provee ACCESO ABIERTO y gratuito inmediato a su contenido bajo el principio de que hacer disponible gratuitamente la investigación al público, lo cual fomenta un mayor intercambio de conocimiento global.
- Permite a los autores mantener sus derechos de autor sin restricciones.
- El material publicado en Bol. Soc. Argent. Bot. se distribuye bajo una licencia de Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.
