Leaf morphological strategies of seedlings and saplings of Rhizophora mangle (Rhizophoraceae), Laguncularia racemosa (Combretaceae) and Avicennia schaueriana (Acanthaceae) from Southern Brazil

AbstractThe initial phase of a plant life cycle is a short and critical period, when individuals are more vulnerable to environmental factors. The morphological and anatomical study of seedlings and saplings leaf type enables the understanding of species strategies of fundamental importance in their establishment and survival. The objective of this study was to analyze the structure of seedlings and saplings leaf types of three mangrove species, Avicennia schaueriana, Laguncularia racemosa, Rhizophora mangle, to understand their early life adaptive strategies to the environment. A total of 30 fully expanded cotyledons (A. schaueriana and L. racemosa), 30 leaves of seedlings, and 30 leaves of saplings of each species were collected from a mangrove area in Guaratuba Bay, Paraná State, Brazil. Following standard methods, samples were prepared for morphological (leaf dry mass, density, thickness) and anatomical analysis (epidermis and sub-epidermal layers, stomata types, density of salt secretion glands, palisade and spongy parenchyma thickness). To compare leaf types among species one-way ANOVA and Principal Component Analysis were used, while Cluster Analysis evaluated differences between the species. We observed significant structural differences among species leaf types. A. schaueriana showed the thickest cotyledons, while L. racemosa presented a dorsiventral structure. Higher values of the specific leaf area were observed for seedlings leaves of A. schaueriana, cotyledons of L. racemosa and saplings leaves of A. schaueriana and R. mangle. Leaf density was similar to cotyledons and seedlings leaves in A. schaueriana and L. racemosa, while R. mangle had seedlings leaves denser than saplings. A. schaueriana and R. mangle showed hypostomatic leaves, while L. racemosa amphistomatic; besides, A. chaueriana showed diacytic stomata, while L. racemosa anomocytic, and R. mangle ciclocytic. Seedling leaves were thicker in R. mangle (535 µm) and L.racemosa (520 µm) than in A. schaueriana (470.3 µm); while saplings leaves were thicker in L. racemosa (568.3 µm) than in A. schaueriana seedlings (512.4 µm) and R. mangle (514.6 µm). Besides, seedlings leaves palisade parenchyma showed increasing thickness in L. racemosa (119.2 µm) <A. schaueriana (155.5 µm) <R. mangle (175.4 µm); while in saplings leaves as follows R. mangle (128.4 µm) <A. schaueriana (183.4 µm) <L. racemosa (193.9 µm). Similarly, seedlings leaves spongy parenchyma thickness values were as follows A. schaueriana (182.6 µm) = R. mangle (192.8 µm) <L. racemosa (354.4 µm); while in saplings were A. schaueriana (182.6 µm) = R. mangle (187.3 µm) <L. racemosa (331.3 µm). The analyzed traits, in different combinations, represent morphological adjustments of leaf types to reduce water loss, eliminate salt excess, increase the absorption of light, allowing a higher efficiency on the maintenance of physiological processes in this initial growth stage. Rev. Biol. Trop. 64 (1): 305-317. Epub 2016 March 01.

ResumenLa fase inicial del ciclo de vida de una planta es un período corto y crítico, cuando los individuos son más vulnerables a factores ambientales. El estudio morfológico y anatómico del tipo de hojas de las plántulas y árboles pequeños, permite la comprensión de las estrategias de las especies, que es de importancia fundamental para su establecimiento y supervivencia. El objetivo de este estudio fue analizar la estructura de los tipos de hojas de las plántulas y árboles pequeños de tres especies de mangle: Avicennia schaueriana, Laguncularia racemosa y Rhizophora mangle, para entender sus estrategias de vida tempranas de adaptación al ambiente. Un total de 30 cotiledones completamente abiertos (A. schaueriana y L. racemosa), 30 hojas de plántulas, y 30 hojas de árboles pequeños de cada especie se recolectaron en una área de manglar en Bahía Guaratuba, Estado de Paraná, Brasil. Siguiendo los métodos estándares, se prepararon muestras para análisis morfológicos (biomasa de hoja seca, densidad y espesor) y anatómicos (epidermis y capas sub-epidérmicas, tipos de estomas, densidad de glándulas secretoras de sal y grosor del parénquima empalizado y del esponjoso). Para comparar los tipos de hojas entre las especies se utilizaron un modelo lineal y Análisis de Componentes Principales, mientras que un análisis de conglomerados evaluó las diferencias entre las especies. Observamos diferencias estructurales significativas entre tipos de hoja en las especies. A.schaueriana mostró cotiledones más gruesos, mientras que L. racemosa presenta una estructura dorsiventral. Se observaron valores más altos del área foliar específica para las hojas de las plántulas de A. schaueriana, cotiledones de L. racemosa y hojas de árboles pequeños de A. schaueriana y R. mangle. La densidad de la hoja fue similar a la de los cotiledones y hojas de plántulas de A. schaueriana y L. racemosa, mientras que R. mangle tenía las hojas de las plántulas más gruesas que los árboles pequeños. A. schaueriana y R. mangle mostraron hojas hipostomáticas; L. racemosa anfiestomáticas; por otro lado A. chaueriana mostró estomas diacíticos, L. racemosa anomocíticos y R. mangle ciclocíticos. Las hojas de las plántulas eran más gruesas en R. mangle (535 micras) y L. racemosa (520 micras) que en A. schaueriana (470.3 m); mientras que las hojas de las plántulas eran más gruesas en L. racemosa (568.3 m) que en A. schaueriana (512.4 micras) y R. mangle (514.6 m). Además el parénquima empalizado de las plántulas mostró un aumento de espesor en L. racemosa (119.2 m) <A. schaueriana (155.5 m) <R. mangle (175.4 m); mientras que en las hojas de los árboles pequeños fue de siguiente manera: R. mangle (128.4 m) <A. schaueriana (183.4 m) <L. racemosa (193.9 m). Del mismo modo, en las hojas de las plántulas los valores del espesor del parénquima esponjoso fueron: A. schaueriana (182.6 m) = R. mangle (192.8 m) <L. racemosa (354.4 m); mientras que en los árboles pequeños: A. schaueriana (182.6 m) = R. mangle (187.3 m) <L. racemosa (331.3 m). Los rasgos analizados, en diferentes combinaciones, representan ajustes morfológicos de tipos de hojas para reducir la pérdida de agua, eliminar el exceso de sal, aumentar la absorción de la luz, lo que permite una mayor eficiencia en el mantenimiento de los procesos fisiológicos en esta etapa de crecimiento inicial.

Estructura y dinámica del manglar del delta del río Ranchería, Caribe colombiano / Structure and dynamics of the mangrove forest in the Rancheria River delta, Colombian Caribbean

We registered seedling survival and biomass increase for Rhizophora mangle L., Avicennia germinans L. and Laguncularia racemosa (L.) Gaertn. f, main mangrove species in the Rancheria River delta, Colombia. Only seedlings of R. mangle were found to survive. We also measured maximum rate of litterfall. We estimated annual litterfall through interpolation within an exponential regression performed with maximum and annual litterfall data published in other sources; the value of annual litterfall for the area was estimated to be 12.9 mgha(-1)y(-1). We found a 7.4 mgha(-1)y(-1)(-1) increase in biomass. Litterfall constitutes the larger fraction of the 20.2 mgha(-1)y(-1) productivity of this mangrove. We believe this is a very high value for a forest under unfavorable natural and human conditions, such as high seasonality and continuous use of the forest to feed goats and sheep. We consider that the high productivity is a response to both natural and anthropogenic stress.

Epiphytic diatoms associated with red mangrove (Rhizophora mangle) prop roots in Bahía Magdalena, Baja California Sur, Mexico

The first floristic inventory of benthic diatoms is provided for the Bahia Magdalena-Bahia Almejas lagoon system. Samplings were carried out during November of 1999. The oxydized samples were mounted permanently. Eighty six diatom taxa were identified, out of which 59 are new records for the Bahia Magdalena area, and 12 taxa are new for the Baja California peninsula. Taxa recorded previously as rare in other substrata are common or abundant on the epiphytic macroalgae of mangrove prop roots. Other species are mainly epipelic forms, while 24 are commonly found as tychoplankton in the area. Certain taxa appear to be characteristic of mangrove systems in general.

Se presenta el primer inventario florístico de diatomeas bénticas para el Sistema Lagunar Bahía Magdalena-Bahía Almejas. Se hicieron muestreos en noviembre de 1999. En las muestras oxidadas y montadas permanentemente, se identificaron 86 táxones, de los cuales 59 son nuevos registros para el área de Bahía Magdalena, y 12 son nuevos para la península de Baja California. Táxones previamente registrados como escasos en otros sustratos son comunes o abundantes sobre macroalgas epífitas de raíces primarias de mangle. Otras species son principalmente formas epipélicas, mientras que 24 son constituyentes comunes del ticoplancton del área. Ciertos táxones parecen ser característicos de sistemas de manglar en general.

El manglar de Purruja, Golfito, Costa Rica: un modelo para su manejo / The Purruja mangrove, Golfito, Costa Rica: a management model

El manglar de Purruja (Golfito, Costa Rica) tiene una extensión aproximada de 70 Ha. Una investigación socio-biológica del manglar sentó las bases para el diagnóstico del mismo y facilitó el establecimiento de metas para su manejo. La comunidad y el grupo local organizado fueron factores claves para establecer las metas y el plan de acción para el manejo de los recursos. El monitoreo constante y una red de instituciones gubernamentales y no-gubernamentales de trabajo fueron los otros componentes del modelo de manejo. La supervisión técnico-profesional de forma sistemática fue una herramienta clave para conseguir las metas propuestas en el plan de acción y para establecer la red de instituciones que lograron un manejo cooperativo del manglar

The Purruja mangrove (Golfito, Costa Rica) has an estimated area of 70 ha. A socio-biological research was the ground to set initial goals to manage the resources and to identify the mangrove biological condition. Community participation and the local organization were key factors in developing an integrated model for the management of natural resources. Constant monitoring and institutional networks were the other two factors to manage the mangrove. The constant profesional support was a tool to facilitate the acomplishment of goals and to establish an institucional network to promote local group iniciatives for collaborative management of the Purruja mangrove