Biomass allocation and gas exchange are affected by light conditions in endangered Cedrela salvadorensis (Meliaceae) seedlings / Asignación de biomasa e intercambio de gases son afectados por las condiciones de luz en plántulas de Cedrela salvadorensis (Meliaceae) en peligro de extinción

ABSTRACT

AbstractThe determination of favorable light habitat conditions per species and life stage is transcendental, for both ex situ and in situ conservation strategies of endangered forest tree species, and for their utilization as plantation trees. This becomes especially important when planting material is scarce. We studied the multivariate responses in biomass allocation and in gas exchange to light and to CO2 in Cedrela salvadorensis seedlings, grown under similar light conditions as those this species faces in nature. During a period of 135 days, groups of ten seedlings were put under 75, 45, 15 and 3.5 % of full sun exposure obtained with neutral shade cloth, under nursery conditions. A series of biomass allocation variables and detailed gas exchange parameters (photosynthesis response curves to light and to internal carbon concentration) were measured at the end of the growth period in plants of the four treatments. According to the principal component analyses, highest values of gas exchange response were associated with the lower values of biomass allocation traits. These changes can be associated with resource-conservative and resource-acquisitive strategies, where the C. salvadorensis seedlings acclimatize their traits for the exploration and exploitation of light, to high or to dim light environment, respectively. The multivariate analyses also showed that the plants had a high performance at 45 % of light environments. These results suggest that 45 % of light environment was the optimal light habitat of this species at the tested developing stage. Our results have important implications to choose the best natural habitat for a successful establishment of C. salvadorensis. We propose practical considerations for programs of reforestation or reintroduction where this species be involved. Rev. Biol. Trop. 64 (3) 1143-1154. Epub 2016 September 01.

RESUMEN

ResumenLa determinación de las condiciones lumínicas favorables por especie y estado de vida es trascendental para las estrategias de conservación ex situ y in situ de especies de árboles en peligro de extinción, y su utilización como plantaciones forestales. Esto se vuelve especialmente importante cuando el material de siembra es escaso. Aquí, nosotros estudiamos las respuestas en asignación de biomasa y en intercambio de gases a luz y CO2 en plántulas de Cedrela salvadorensis crecidas bajo condiciones lumínicas similares a las que esta especie enfrenta en la naturaleza. Durante 135 días, grupos de diez plántulas fueron colocadas bajo condiciones de 75, 45, 15 y 3.5 % de exposición total al sol obtenidas por medio de sarán bajo condiciones de vivero. Una serie de variables de asignación de biomasa y parámetros de intercambio de gases (fotosíntesis según curvas de respuesta a la luz y a la concentración de carbono interno) fueron medidas al final del periodo de crecimiento en las plantas de los cuatro tratamientos. De acuerdo con los análisis de componentes principales, valores altos de respuesta de intercambio de gases están asociados con valores bajos de rasgos de asignación de biomasa. Los cambios observados se encuentran asociados con las estrategias recurso-conservativas y recurso-adquisitivas donde C. salvadorensis aclimata sus rasgos para la exploración y explotación de luz en ambientes con escasa o excesiva radiación lumínica, respectivamente. Los análisis multivariados muestran también que las plantas tienen un alto rendimiento a 45 % de luz ambiental. Estos resultados sugieren que el 45 % de ambiente lumínico es el hábitat lumínico óptimo de esta especie en el estado de desarrollo estudiado. Nuestros resultados tienen importantes implicaciones para escoger el mejor hábitat natural para un exitoso establecimiento de C. salvadorensis. Por esto, proponemos consideraciones prácticas para programas de reforestación y reintroducción donde esta especie estaría involucrada.