Rasgos funcionales y plasticidad fenotípica de plantas exóticas invasoras

Abstract

Premio Extraordinario de Doctorado 2012Esta Tesis Doctoral se centra en el estudio de los rasgos funcionales y la plasticidad fenotípica que se asocian con el potencial invasor de las plantas exóticas y sus impactos sobre los ecosistemas mediterráneos. Los objetivos principales fueron: i) buscar diferencias de fenotipo entre especies invasoras y nativas para un amplio grupo de rasgos morfológicos y fisiológicos, ii) determinar si una elevada plasticidad fenotípica se asocia con el potencial invasor de las plantas exóticas, iii) establecer si los rasgos foliares asociados al potencial invasor de las plantas exóticas influyen posteriormente en el ciclo de nutrientes de los ecosistemas, y iv) explicar si las diferencias en el periodo de floración entre especies invasoras y nativas es un rasgo que confiere invasividad. Para ello, se estudió la respuesta de 31 rasgos morfológicos y fisiológicos en 20 pares de especies invasoras y nativas a dos amplios gradientes de luz y nutrientes (capítulo 2). Para el objetivo 3, se midieron los rasgos iniciales de la hojarasca de 19 pares de especies invasoras-nativas, se calcularon las tasas de descomposición y se determinó la importancia relativa de cada rasgo inicial sobre el proceso de descomposición (capítulo 3). Por último, se comparó la fenología de floración de 227 pares de especies invasoras y nativas en tres ecosistemas de tipo mediterráneo a nivel mundial (capítulo 4 y 5). Los resultados de la Tesis Doctoral muestran que las especies invasoras son más eficientes en el uso de la luz y el nitrógeno en comparación con las especies nativas, lo que resulta en una mayor eficacia biológica cuando se someten experimentalmente a gradientes de luz y nutrientes. Sin embargo poseen menor eficiencia en el uso del agua lo que les restringe a invadir mayoritariamente zonas donde el aporte hídrico es mayor y la sequía estival está minimizada. Contrario a lo que la teoría predice, las especies invasoras mostraron la misma plasticidad y en ocasiones incluso menor que las nativas. Pero al tener un fenotipo más competitivo la ganancia de eficacia biológica por unidad de plasticidad fue sistemáticamente mayor, con lo cual una mayor eficiencia de la plasticidad parece ser un rasgo asociado con el potencial invasor a las especies exóticas. La hojarasca de las especies invasoras mostró un mayor contenido de lignina que las nativas. El alto contenido en lignina en la hojarasca de las especies invasoras la hizo más dependiente del nitrógeno y el fósforo para su descomposición. Al ser la lignina difícil de degradar, la hojarasca de las especies invasoras se descompuso más lentamente que en las especies nativas, lo que sugiere que en un ecosistema invadido el ciclo de nutrientes se verá ralentizado por la presencia de las especies invasoras. La floración tardía de las especies invasoras con respecto a las nativas encontrada en los ecosistemas mediterráneos españoles no es una tendencia generalizada en otros ecosistemas mediterráneos como la Región Sudafricana de El Cabo y California donde las especies invasoras florecen antes y al mismo tiempo que las nativas respectivamente. Por tanto, un periodo de floración diferente entre especies invasoras y nativas no está asociado con la invasividad. Sin embargo, esta floración tardía sí condiciona el tipo de hábitat invadido y la forma de crecimiento de las especies invasoras en los ecosistemas mediterráneos españoles. En este sentido, al florecer en verano las especies que sobreviven son principalmente herbáceas ligadas a medios perturbados donde la sequía estival está minimizada