Is the survival of tree species in the tropical dry forest explained by functional drought resistance traits?

Abstract

Determinar la susceptibilidad general a la sequía de las especies del bosque seco tropical no es fácil, puesto que todas poseen diferentes características y afrontan la sequía de diversas formas (evadiendo o enfrentando). Para evaluar la capacidad de los árboles a sobrevivir a la sequía no basta con evaluar rasgos a diferentes niveles de la planta, sino que se necesitan comprender más profundamente los rasgos y cómo se asocian a los mecanismos de resistencia a la sequía de cada especie. En este estudio evaluamos rasgos estructurales (como área foliar específica: SLA, espesor de la hoja: LT); anatómicos (como área de vasos: MVA; densidad de vasos: VD) y mecanismos de resistencia a la sequía como potencial hídrico a pérdida de turgencia (WPLT), resistencia a la cavitación (P50), densidad de la madera (WD) y pérdida de electrolitos (EL), de 12 especies con velocidades de crecimiento contrastantes, usadas en la restauración ecológica del proyecto Hidroeléctrico Ituango, en donde se midió la sobrevivencia de los árboles sembrados entre 2019 y 2021. Se estudió la variación intra e interespecífica de los rasgos evaluados, y las relaciones entre ellos por medio de correlaciones y análisis de componentes principales que demostraron la importancia de evaluar mecanismos en lugar de rasgos, debido a su alta capacidad de explicar la sobrevivencia en campo. Ajustamos Modelos Lineales Generalizados para evaluar la importancia de la resistencia a la cavitación (P50) en la sobrevivencia en campo, y para estudiar cuáles rasgos o cuáles combinaciones de rasgos les confieren a las especies evaluadas mayor capacidad de sobrevivir. Encontramos que existen correlaciones entre los rasgos a diferentes niveles de planta, y que el potencial osmótico a pérdida de turgencia es un mecanismo fácil de medir y con una alta capacidad de explicar la sobrevivencia en campo. También encontramos que tejidos densos están asociados a P50 más negativos, sin embargo, un P50 más negativo no significa mayor sobrevivencia, como lo demostró Jatropha curcas (P50=-1,07 MPa). El rol del P50 en la determinación de la sobrevivencia en campo de los árboles del bosque seco tropical no es determinante en especies que prefieren evitar la sequía que enfrentarla. Estos resultados destacan la importancia de tener en cuenta otros mecanismos de resistencia a la sequía (e.g., densidad de la madera, potencial hídrico a pérdida de turgencia y pérdida de electrolitos) al predecir la sobrevivencia en campo. (Tomado de la fuente)

Determining the general species drought susceptibility in the tropical dry forest is challenging, as they all possess different characteristics and face drought in different ways (evading or confronting it). Assessing the ability of trees to survive drought requires more than evaluating traits at different plant levels; a deeper understanding of the set of traits and how they are associated with the drought resistance mechanisms of each species is necessary. In this study, we evaluated structural traits (such as specific leaf area: SLA, leaf thickness: LT), anatomical traits (such as vessel area: MVA, vessel density: VD), and drought resistance mechanisms such as water potential at turgor loss (WPLT), cavitation resistance (P50), wood density (WD), and electrolyte leakage (EL) in 12 species with contrasting growth rates used in the ecological restoration of the Ituango Hydroelectric Project. Tree survival was measured between 2019 and 2021. We examined intra- and interspecific variation in the evaluated traits and their relationships through correlations and principal component analysis, which demonstrated the importance of evaluating mechanisms rather than traits due to their high explanatory power for field survival. Generalized Linear Models were fitted to assess the importance of cavitation resistance (P50) in field survival and to study which traits or combinations of traits confer greater survival capacity to the evaluated species. We found correlations between traits at different plant levels, and osmotic potential at turgor loss was identified as an easily measurable mechanism with high explanatory power for field survival. Dense tissues were associated with more negative P50 values; however, a more negative P50 did not necessarily mean higher survival, as demonstrated by Jatropha curcas (P50 = -1.07 MPa). The role of P50 in determining field survival in the tropical dry forest trees is not deterministic, especially for species that prefer to avoid drought rather than face it. These results highlight the importance of considering other drought resistance traits when predicting field survival.