Misodendrum punctulatum (Misodendraceae) seed dispersal and colonization patterns on a Nothofagus antarctica (Nothofagaceae) post-fire shrubland from Northwestern Patagonia

El patrón espacial de la dispersión puede afectar el patrón espacial de establecimiento condicionando la estructura de la vegetación. Este trabajo analiza la magnitud de la dispersión y la colonización (infección) de la planta hemiparásita Misodendrum punctulatum (Misodendraceae). Este estudio fue realizado en un matorral postfuego de Nothofagus antárctica (hospedador). Nuestra hipótesis plantea que el patrón de dispersión anemófila de las semillas de M. punctulatum condiciona el patrón de infección (colonización) sobre N. antárctica y que ambos procesos (dispersión y colonización) son asimétrico en la misma dirección en función del viento predominante. Se evaluó la dispersión a campo contando el número de semillas sobre troncos y ramas desde arbustos remanentes infectados (hospedadores focales) hacia cada punto cardinal. La colonización se evaluó registrando el número de infecciones sobre cada hospedador a lo largo de franjas trazadas hacia cada orientación desde los arbustos focales. Se observó que la cantidad de semillas dispersadas declina con la distancia desde la fuente de semillas, ajustándose a una distribución exponencial negativa. La mayor distancia de dispersión primaria fue de 10 m hacia el este. Respecto a la colonización la mayor distancia de nuevos establecimientos fue 22.5 m en dirección sur. Por otro lado, el número de infecciones desde los arbustos focales fue menor al oeste (1 infectado: 10 no infectados) que en las otras direcciones (1 infectado: 6 no infectados). Ambos procesos presentaron un patrón de distribución similar y asimétrica como consecuencia de la dirección de los vientos predominantes y se observó una alta correlación espacial entre la dispersión de semillas y el establecimiento de las infecciones. Estos resultados de dispersión y colonización permiten comprender los patrones de distribución espacial de esta planta hemiparásita y entender su dinámica de infección. Los resultados de este trabajo podrían ser útiles en proyectos de restauración ecológica, por ejemplo para la reintroducción de M. puctulatum sobre ejemplares de N. antárctica que rebrotan en matorrales postfuegos. Estos aspectos estudiados también aportan al conocimiento de esta interacción ecológica que ocurre frecuentemente en los bosques de Nothofagus de Argentina y Chile.Spatial dispersal pattern could determine the spatial pattern of establishment affecting the vegetation structure. Our work, analyze dispersion and colonization attribute of the hemiparasitic plant Misodendrum punctulatum (Misodendraceae). Our hypothesis outline that the wind dispersal pattern of M. punctulatum seeds determine the infection pattern (colonization) on Nothofagus antárctica, and both processes (dispersión and colonization) are asymmetric in accordance with the predominant wind direction. This study was carry out in a N. antárctica (host) post-fire shrubland. We assessed the seed dispersal estimating number of seed on host branches supplied from infected-survivals hosts (focal host) toward each cardinal direction. Colonization was assessed estimating number of infections on each host, through transects, at every cardinal direction from the focal host. We observed that seeds dispersed decline with distances from the seed source, and dispersion fitted to a negative exponential model. The longest distance of primary dispersion observed was 10 m toward east. About colonization, longest distance from the focal host was 22.5 m toward south. Furthermore, ratio of infected host was lesser on west, one infected by 10 uninfected (1:10) than other compass aspects (1:6). Both process, dispersion and colonization, showed a similar and asymmetric pattern of distribution, which could be result of wind direction predominant from northwest. In addition, a high spatial correlation was observed among number of seed dispersed and recruitment of infection in distances from the sources of seeds. Our results allow understand the patterns of spatial distribution and infection dynamics of Misodendrum punctulatum. In order to plan management strategies, understanding the infection dynamics is useful to perform successfully strategies to the control of hemiparasitic plants in forest to commercial use, and conservation or restoration strategies, e.g. to restorate this hemiparasitic specie in areas recently colonized by N. antárctica. These studied aspects in Misodendrum punctulatum contribute to the knowledge of this ecological interaction, which is frequent in Nothofagus forests from Argentina and Chile.Fil: Tercero Bucardo, Norlan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universitario Bariloche. Laboratorio de Ecotono; ArgentinaFil: Rovere, Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universitario Bariloche. Laboratorio de Ecotono; Argentin

Trayectorias sucesionales posfuego con clima alterado e historia de regeneración en bosques templados de Nothofagus del noroeste de la Patagonia, Argentina

La regeneración posfuego de las especies y los patrones de la vegetación en el noroeste de la Patagonia son el resultado del efecto de los disturbios, la variabilidad climática y las condiciones de sitio. Esta tesis realiza una aproximación experimental de los efectos de las alteraciones climáticas y el ganado sobre la supervivencia de plántulas de las principales especies arbóreas de los bosques de la región norpatagónica: Nothofagus pumilio (lenga), N. dombeyi (coihue) y Austrocedrus chilensis (ciprés de la cordillera) en ambientes recientemente quemados por un incendio severo. También evalúa retrospectivamente el efecto de las variaciones climáticas sobre el proceso de regeneración posfuego de N. pumilio y N. dombeyi a una escala temporal de años a décadas. Los objetivos principales de este trabajo fueron: 1) Analizar experimentalmente el efecto combinado del fuego, el clima y el ganado vacuno sobre la regeneración temprana de los bosques de Nothofagus y en las posibles trayectorias sucesionales que seguirá el bosque durante su recuperación, 2) Determinar cómo ha sido el proceso de regeneración posfuego de especies arbóreas en bosques de Nothofagus y correlacionar el éxito de establecimiento con las condiciones climáticas posfuego y 3) Reconstruir la historia del proceso de regeneración posfuego de bosques Nothofagus en relación con la variabilidad climática y otros factores de sitio. Tanto experimentalmente como de forma retrospectiva se encontró que las condiciones de humedad son determinantes para la supervivencia posfuego de las plántulas de estas especies. El establecimiento posfuego de lenga y coihue responde de forma diferente a las variaciones climáticas y a condiciones de sitio como la orientación de las laderas. De la reconstrucción del proceso de regeneración se deduce que en el noroeste de la Patagonia la variabilidad temporal en la precipitación influye mayormente sobre los patrones y el éxito de regeneración posfuego de lenga y menos en coihue. En cambio, las variaciones en la temperatura no tienen relación con el éxito de regeneración posfuego de ninguna de las dos especies. Además existe un efecto sinérgico de las modificaciones en las precipitaciones y la ganadería sobre la supervivencia de las plántulas de las especies arbóreas. Claramente, los resultados de esta tesis sugieren que serán los futuros patrones de cambio en el régimen de precipitaciones y no en la temperatura los que determinen en mayor medida el destino de los paisajes boscosos futuros del noroeste de la Patagonia. Distintas predicciones de cambio climático y modificaciones en los regímenes de disturbios llevan a concluir que son los escenarios de alta variabilidad interanual en precipitación los que promovería más dinamismo del paisaje (en particular en bosques subalpinos) al favorecer por un lado fuegos de mayor magnitud y severidad, y por el otro al estimular la regeneración a través de ciclos de semillación-establecimiento.Fil: Tercero Bucardo, Norlan. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universitario Bariloche; Argentina

PLANTAS PARÁSITAS QUE APRIETAN PERO NO AHORCAN

A diferencia de la gran mayoría de plantas de vida libre que germinan y crecen sobre el suelo, las plantas parásitas desarrollaron durante su evolución la capacidad particular de establecerse y crecer sobre otras plantas, sus hospedadores, tomando de ellas recursos como agua, nutrientes y, en algunos casos, también carbono que utilizan en su metabolismo. Estudios recientes realizados sobre plantas parásitas del género Misodendrum, sugieren que éstas han desarrollado adaptaciones muy particulares que les han permitido convivir a expensas de sus hospedadores, los Nothofagus de Patagonia

Características del establecimiento e historia de vida de Misodendrum punctulatum (Misodendraceae) un muérdago de Sudamérica austral Establishment and life history characteristics of the southern South American mistletoe Misodendrum punctulatum (Misodendraceae)

Aprovechando la formación de anillos anuales de crecimiento en los hospedadores y que el sistema haustorial de los muérdagos va quedando sincrónicamente embebido en el xilema del hospedador, analizamos características edad dependientes de la historia de vida y del establecimiento de Misodendrum punctulatum cuando infecta a dos especies deciduas de Nothofagus en el noroeste de la Patagonia, Argentina. La determinación de la edad de establecimiento de las infecciones fue realizada examinando el número de anillos anuales de crecimiento del hospedador, en cortes transversales de ramas o troncos principales de Nothofagus, atravesados por el haustorio más profundo. Concomitantemente, se registró el número de eventos anuales de crecimiento (índice de edad aérea) y el diámetro basal de los tallos de los muérdagos. Los anillos de crecimiento de los hospedadores precedentes al establecimiento de los muérdagos fueron usados para determinar la edad las ramas o troncos principales al ser infectados. La relación entre la edad haustorial y el índice de edad aérea indican que: (1) el recuento de los eventos de crecimiento de los tallos es un método no destructivo adecuado para estimar la edad de este muérdago mientras que el diámetro basal es un método menos eficiente, (2) al inicio del desarrollo M. punctulatum presenta un período de incubación holotrófico, de varios años, antes de producir estructuras aéreas, (3) la duración del período de incubación es sitio y/u hospedador dependiente siendo más extenso (4 a 6 años) en bosques subalpinos de Nothofagus pumilio y más corto (2 años) en matorrales de N. antarctica en bajas altitudes ,(4) cuando los muérdagos viven en bosques subalpinos de Nothofagus pumilio en sitios desfavorables crecen más lento y son más longevos que cuando están en matorrales de N. antarctica en bajas altitudes. Misodendrum punctulatum infecta principalmente ramas jóvenes (Taking advantage of host annual ring formation and synchronic embedding of the mistletoe haustorial system within the host xylem, we analyzed age-dependent life history traits and establishment conditions of Misodendrum punctulatum (Misodendraceae) infecting two deciduous species of Nothofagus in northern Patagonia, Argentina. Absolute determination of infection ages was performed by examining the number of host tree rings traversed by deepest haustoria in slices/cross-sections of parasitized branches/main trunks. Concomitantly, the number of branching events and basal stem diameters were taken from emerging aerial parts of the mistletoes. Host rings preceding the infection were used to determine branch trunk ages-1 during infection. Relationships between haustorial and aerial age indices indicate that: (1) branching events are good non-destructive estimators of mistletoe age while basal diameters were poor estimators of age, (2) early development of M. punctulatum includes a multiyear holotrophic incubation period before producing aerial shoots, (3) the incubation period span is site and/or specie dependent being longer (4-6 yr) on the subalpine Nothofagus pumilio, and shorter (2 yr) on the lower altitude shrub N. Antarctica, (4) Mistletoes infecting subalpine trees of Nothofagus pumilio in the harsher sites grew slower and were longer-lived than mistletoes infecting lower altitude shrubs of N. antarctica. M. punctulatum infected only young host branches (< 4 yr) suggesting strong limitations of mechanically penetrating thicker bark. When M. punctulatum shoots were present on Nothofagus trunks, absolute aging of haustorial systems in cross-sections revealed non-vegetative infections when trees were saplings. Multiple discrete events of renewal of the endophytic system spanning each about 24 yr are probably related to the maintenance of appropriate connections with functional host xyle

Patrones de dispersión de semillas y colonización de Misodendrum punctulatum (Misodendraceae) en un matorral postfuego de Nothofagus antarctica (Nothofagaceae) del noroeste de la Patagonia Misodendrum punctulatum (Misodendraceae) seed dispersal and colonization patterns on a Nothofagus antarctica (Nothofagaceae) post-fire shrubland from Northwestern Patagonia

El patrón espacial de la dispersión puede afectar el patrón espacial de establecimiento condicionando la estructura de la vegetación. Este trabajo analiza la magnitud de la dispersión y la colonización (infección) de la planta hemiparásita Misodendrum punctulatum (Misodendraceae). Este estudio fue realizado en un matorral postfuego de Nothofagus antárctica (hospedador). Nuestra hipótesis plantea que el patrón de dispersión anemófila de las semillas de M. punctulatum condiciona el patrón de infección (colonización) sobre N. antárctica y que ambos procesos (dispersión y colonización) son asimétrico en la misma dirección en función del viento predominante. Se evaluó la dispersión a campo contando el número de semillas sobre troncos y ramas desde arbustos remanentes infectados (hospedadores focales) hacia cada punto cardinal. La colonización se evaluó registrando el número de infecciones sobre cada hospedador a lo largo de franjas trazadas hacia cada orientación desde los arbustos focales. Se observó que la cantidad de semillas dispersadas declina con la distancia desde la fuente de semillas, ajustándose a una distribución exponencial negativa. La mayor distancia de dispersión primaria fue de 10 m hacia el este. Respecto a la colonización la mayor distancia de nuevos establecimientos fue 22.5 m en dirección sur. Por otro lado, el número de infecciones desde los arbustos focales fue menor al oeste (1 infectado: 10 no infectados) que en las otras direcciones (1 infectado: 6 no infectados). Ambos procesos presentaron un patrón de distribución similar y asimétrica como consecuencia de la dirección de los vientos predominantes y se observó una alta correlación espacial entre la dispersión de semillas y el establecimiento de las infecciones. Estos resultados de dispersión y colonización permiten comprender los patrones de distribución espacial de esta planta hemiparásita y entender su dinámica de infección. Los resultados de este trabajo podrían ser útiles en proyectos de restauración ecológica, por ejemplo para la reintroducción de M. puctulatum sobre ejemplares de N. antárctica que rebrotan en matorrales postfuegos. Estos aspectos estudiados también aportan al conocimiento de esta interacción ecológica que ocurre frecuentemente en los bosques de Nothofagus de Argentina y Chile.<br>Spatial dispersal pattern could determine the spatial pattern of establishment affecting the vegetation structure. Our work, analyze dispersion and colonization attribute of the hemiparasitic plant Misodendrum punctulatum (Misodendraceae). Our hypothesis outline that the wind dispersal pattern of M. punctulatum seeds determine the infection pattern (colonization) on Nothofagus antárctica, and both processes (dispersión and colonization) are asymmetric in accordance with the predominant wind direction. This study was carry out in a N. antárctica (host) post-fire shrubland. We assessed the seed dispersal estimating number of seed on host branches supplied from infected-survivals hosts (focal host) toward each cardinal direction. Colonization was assessed estimating number of infections on each host, through transects, at every cardinal direction from the focal host. We observed that seeds dispersed decline with distances from the seed source, and dispersion fitted to a negative exponential model. The longest distance of primary dispersion observed was 10 m toward east. About colonization, longest distance from the focal host was 22.5 m toward south. Furthermore, ratio of infected host was lesser on west, one infected by 10 uninfected (1:10) than other compass aspects (1:6). Both process, dispersion and colonization, showed a similar and asymmetric pattern of distribution, which could be result of wind direction predominant from northwest. In addition, a high spatial correlation was observed among number of seed dispersed and recruitment of infection in distances from the sources of seeds. Our results allow understand the patterns of spatial distribution and infection dynamics of Misodendrum punctulatum. In order to plan management strategies, understanding the infection dynamics is useful to perform successfully strategies to the control of hemiparasitic plants in forest to commercial use, and conservation or restoration strategies, e.g. to restorate this hemiparasitic specie in areas recently colonized by N. antárctica. These studied aspects in Misodendrum punctulatum contribute to the knowledge of this ecological interaction, which is frequent in Nothofagus forests from Argentina and Chile