Evolución estacional de δ13C en hojas y madera de dos quercíneas mediterráneas concurrentes (Quercus ilex subps. ballota L. y Quercus faginea Lam.): dinámica de la eficiencia en uso del agua

Abstract

En el ámbito mediterráneo es frecuente la concurrencia en un mismo hábitat de especies perennifolias y caducifolias como Quercus ilex y Q. faginea. En este estudio se pretende analizar la diferencia en la respuesta ecofisiológica de las dos especies frente a la variación climática estacional mediante la composición isotópica de carbono de la materia orgánica soluble de las hojas (δ13Ch) y de la α-celulosa de la madera (δ13Cm). Se observaron patrones intra-anuales dependientes de la especie en la δ13Ch. Por un lado, Q. faginea utiliza reservas de almidón como fuente de carbono para producir nuevas hojas a principios de abril, dando lugar a valores altos de δ13Ch. Por otro, Q. ilex utiliza asimilados recientes de las hojas formadas el año anterior (aún funcionales). No obstante, los valores globales de δ13Ch en ambas especies son similares (-25,4±0,55 y -25,5±0,89, para Q. faginea y Q. ilex, respectivamente), lo que apunta a valores equivalentes de eficiencia intrínseca en el uso del agua. Como en las hojas, la δ13Cm de Q. faginea reflejó claramente el uso de reservas en la madera temprana. Tanto la δ13Ch como la δ13Cm de las dos especies registran ajustes como respuesta a las variaciones ambientales estacionales. No obstante, y como parámetro integrador de eficiencia hídrica, la menor amplitud de las variaciones en la δ13Cm de Q. ilex sugiere una menor sensibilidad de esta especie frente a las fluctuaciones climáticas, lo que puede otorgarle cierta ventaja competitiva bajo condiciones de incremento progresivo de aridez.

In the Mediterranean region, the presence of mixed stands of evergreen and deciduous species such as Quercus ilex and Q. faginea is common. In this work we aim to analyze their differential response to seasonal climatic fluctuations using the carbon isotope composition in leaf soluble organic matter (δ13Cl) and in wood α-cellulose (δ13Cw) as indicators of water-use efficiency. We observed different intra-annual patterns in δ13Cl. On the one hand, Q. faginea uses stored starch as carbon source to build new leaves in the beginnings of April, leading to high δ13Cl values. On the other, Q. ilex uses recent assimilates from previous-year, but still functional, leaves. Nevertheless, overall δ13Cl values in both species were similar (-25.4±0.55 and -25.5±0.89, for Q. faginea and Q. ilex, respectively), which translates into similar intrinsic water-use efficiencies. As in leaves, δ13Cw for Q. faginea clearly showed the use of stored carbon for early-wood formation. Both δ13Cl and δ13Cw recorded functional adjustments in response to seasonal climatic variations, but the lower amplitude of δ13Cw changes registered in Q. ilex indicates a reduced sensitivity to climate changes as compared with the deciduous oak. This feature may provide this species with a competitive advantage under conditions of steady increase in aridity.