Rasgos funcionales foliares y propiedades del suelo relacionadas con el contenido de carbono de Abatia parviflora en la cuenca media del río Tunjuelo

Study Extent

El área de estudio comprende en el sector de la Media Luna Sur de Bogotá sobre la cuenca media del río Tunjuelo. Este sitio ha sido priorizado en el Plan de Ordenamiento Territorial – POT “Bogotá Reverdece 2022-2035” por su importancia para la conectividad ecosistémica entre la cuenca alta del río Bogotá y la cuenca del río Tunjuelo. Allí se seleccionaron tres lugares de estudio con diferente grado de transformación. El primero en el Sendero Ecológico Peña Blanca (baja transformación), el segundo en Mochuelo Bajo (media transformación), y el tercero en el Parque Ecológico Cantarrana (alta transformación).

Sampling

Por cada transformación (bajo, medio, alto) se seleccionaron 10 individuos de Abatia parviflora a los cuales se les realizó la medición (15) rasgos funcionales morfológicos (área foliar, área foliar específica, contenido foliar de materia seca, espesor foliar, índice de área foliar, pH y densidad estomática) y fisiológicos (concentración interna foliar de CO2, asimilación de CO2, conductancia estomática, transpiración, déficit de presión por vapor, uso eficiente del agua y relaciones hídricas), así como la tolerancia térmica al calor. Adicionalmente, en cada individuo se midieron mensualmente el flujo de CO2 del suelo, temperatura, humedad y aporte de hojarasca de A. parviflora.

Quality Control

Por cada grado de transformación se seleccionaron 10 individuos de Abatia parviflora para un total de 30 individuos. En cada individuo se realizó mensualmente durante seis meses el muestreo de hojarasca sobre el suelo, flujo de CO2, temperatura y humedad del suelo. Adicionalmente, para cada individuo de A. parviflora se realizó la medición de 15 rasgos funcionales. Así mismo, los instrumentos para medir y pesar se encontraban debidamente calibrados. La medición y el pesaje se realizó por una sola persona para disminuir el porcentaje de error.

Method steps

1. A partir de recorridos en campo se realizó la selección de 10 individuos de Abatia parviflora en cada sitio de estudio. Para ello se consideraron individuos maduros con buen desarrollo físico y hojas sanas.
2. Para determinar el contenido de carbono de la hojarasca de A. parviflora se siguió la metodología propuesta por Hoover, (2008); Oraon et al., (2018). Se colectó mensualmente durante seis meses (marzo - agosto de 2022) la hojarasca sobre el suelo en cuatro cuadrantes de 50x50cm bajo el dosel de Abatia parviflora. Este material fue almacenado en bolsas de papel debidamente etiquetadas. El material vegetal fue secado en horno a una temperatura de 60-70°C dependiendo del contenido de humedad, y durante aproximadamente 48 horas, para luego ser pesado en una balanza de precisión y estimar el peso seco en gramos. El flujo de CO2 y la temperatura del suelo se registraron durante los mismos seis meses de muestreo de hojarasca. Para la medición del flujo de CO2 se empleó una cámara cerrada portátil de respiración de suelo SRC-2 integrada al equipo TARGAS-1. Las mediciones se realizaron durante 120 segundos y entre las 9:00 y 2:00pm para minimizar los efectos del cambio de temperatura ambiente. Por su parte, la temperatura del suelo se registró mediante una sonda de temperatura STP-2 incorporada al equipo TARGAS-1.
3. Para la medición de la humedad del suelo, pH y densidad aparente se realizó una única colecta de muestras de suelo (15 muestras) de los primeros 20cm del suelo. La humedad del suelo se estimó a partir de la relación entre el peso seco (105 °C) y húmedo. Para la medición del pH se siguió el método del potenciométrico. En cuanto a la densidad aparente se determinó siguiendo el método del cilindro de volumen conocido, que considera la relación entre el peso seco y el volumen del cilindro.
4. Rasgos funcionales morfológicos: Área foliar (AF): para determinar el área foliar se tomaron fotografías de tres hojas frescas por individuo, las cuales fueron procesadas con el programa de ImageJ (Java 1.8.0_112). - Área foliar específica (AFE): para calcular el AFE se utilizó el Ps obtenido tras secar los discos foliares en un horno durante 72 h a 60 °C. El AFE se determinó como la relación entre el área del disco foliar (cm2) y su respectivo peso de masa seca (g) (Salazar, Bieng, Melgarejo, Di Rienzo, & Casanoves, 2018). - Contenido foliar de masa seca (CFMS): se trabajaron las mismas hojas utilizadas para determinar los rasgos anteriormente descritos. El CFMS se obtuvo a partir de la división entre Ps (mg) obtenido tras secar los discos foliares en un horno durante 72 h a 60 °C y el Pt (g) de los discos obtenido tras haberlos colocado en las cajas Petri con agua durante el tiempo determinado para alcanzar la saturación total (Salgado-Negret, 2016). - Espesor foliar (EF): se seleccionaron tres hojas frescas por individuo. El espesor se midió con un micrómetro de precisión, evitando las venas principales y el borde foliar, como lo reporta (Salgado-Negret, 2016). - Cálculo de la densidad estomática (DE): se realizó una impresión epidermal de la superficie foliar con la aplicación de esmalte de uñas transparente en la cara adaxial y abaxial de una hoja por individuo (Pérez, Rojas, & Melgarejo, 2010). Se calculó la densidad estomática en 5 campos ópticos por hoja a un aumento de 40 X con un microscopio óptico y se tomó la respectiva fotografía para su posterior medición.
5. Rasgos funcionales fisiológicos: Para la medición de los rasgos fotosintéticos fue necesario construir las curvas de respuesta fotosintética por luz (A/PAR), para ello, las medidas se tomaron con el TARGAS-1 (Portable Photosynthesis System, USA) entre las 08:00 y 12:00 h (tiempo solar), en diez (10) individuos por sitio. La curva se generó aumentando el PAR en 10 pasos de 0 a 2,000 μmol de fotones m-2 s-1. A partir de la curva generada de A/PAR se determinarán los siguientes parámetros, usando el modelo hiperbólico de Michaelis Menten según lo propuesto por Solarte et al., (2010): tasa fotosintética a saturación por luz (Amax), punto de compensación lumínico (LCP), tasas de respiración oscura (Rd), punto de saturación de luz (LSP) y eficiencia cuántica aparente (ΦPAR) determinados a partir de la pendiente de la porción lineal inicial de la curva A/PAR.
6. Tolerancia térmica: Con el fin de analizar las estrategias funcionales de tolerancia térmica (T50), se determinó la eficiencia cuántica máxima del PSII (Fv /Fm), para lo cual se utilizó el protocolo propuesto por León-García y Lasso (Indira V. León-García & Lasso, 2019) en cinco (5) individuos por zona. Para ello, se cortaron 33 discos foliares de 2 cm de diámetro con un perforador circular (3 discos foliares se tomaron como control en un clip de adaptación a la oscuridad para registrar el valor inicial de Fv/Fm, el cual fue cercano a 0,83), posteriormente, las muestras se cubrieron con varias capas de papel absorbente, una capa en el lado adaxial y tres capas en el lado abaxial de los discos de las hojas evitando así la anaerobiosis, luego, los discos encerrados en el papel absorbente fueron colocados en una bolsa hermética evitando que se humedecieran y garantizando su inmersión completa.
7. Índice de área foliar: se utilizó el ceptómetro LP-80 (Decagon devices (now Meter Group), Inc., Pullman, WA USA) para realizar las lecturas de la radiación fotosintéticamente activa y el índice de área foliar de cada individuo. Las mediciones se realizaron entre las 10:00 y las 14:00 h para evitar la sombra generada por individuos vecinos y minimizar la variación del ángulo cenital del sol. En todas las mediciones se utilizó el sensor PAR externo, conectado al LP-80 posicionado fuera del dosel de influencia de la planta para obtener una medida de referencia.
8. Para determinar el pH se siguió la metodología propuesta por Cornelissen et al., (2006), de manera que del tercio medio de una rama ubicada en el tercio medio del dosel por planta se colectaron hojas maduras y sanas en bolsas de papel, se secaron durante 72 h a 60 °C para obtener 0,5 g de material seco vegetal los cuales fueron dispuestos en tubos falcon de 15 ml. Seguidamente, se agregaron 4 ml de agua destilada, manteniendo una proporción de volumen de 1:8 (P:V), posteriormente se llevaron las muestras a un agitador horizontal a 250 rpm durante 1 hora, para luego centrifugarlas a 6000 rpm durante 15 minutos. El pH se medió con un peachímetro que fue calibrado con soluciones buffer correspondientes (pH 4 y 7).

Se evaluaron un total de 30 individuos de la especie Abatia parviflora de la familia Salicaceae en tres diferentes zonas, El Parque Ecológico Cantarrana, El Sendero Peña Blanca y la vereda Mochuelo Bajo en Bogotá.

1. Abatia parviflora
   common name: Velitas | Duraznillo rank: species

El área de estudio se localizó en el sector conocido como la Media Luna Sur de Bogotá sobre la cuenca media del río Tunjuelo. Los sitios de estudio correspondieron al Sendero Ecológico Peña Blanca (baja transformación), un sitio en proceso de restauración en Mochuelo Bajo (media transformación) y el Parque Ecológico Cantarrana (alta transformación).