Relación entre la fenología foliar, caracteres funcionales y herbivoría en Quercus castanea (Fagaceae) a escala de paisaje

Abstract

The study of leaf phenology, together with other ecological, functional and chemical leaf traits, makes it possible to determine adaptive strategies and life history of tree species and their variation along environmental gradients. In the present project, we analyzed the effect of water availability at the landscape scale on the variation of the leaf phenology of the oak species Q. castanea. Additionally, we determined how this phenological and environmental variation affects the functional and chemical attributes of its leaves. Finally, we determined how leaf and phenological attributes influence herbivory of the species and the importance of the environment in this interaction. For this purpose, six sites were selected in the Cuitzeo basin, Michoacán, across a water gradient ranging from 909 mm to 1299 mm of annual precipitation. Leaf samples were collected from 10 adult trees at each site and individuals were marked to keep a record of leaf phenology. Herbivory, chemical and nutritional quality analyses were performed on the leaves. Some functional characteristics of the leaves were measured. Temperature and precipitation variables were obtained from meteorological stations in the state of Michoacán, as well as from the Worldclim database. As a result of 2 years of sampling, there were significant differences between populations for the same year and for each population between both years with respect to their leaf phenology. Most populations had a shorter leaf development time in the second year (2022). Phenological variation was positively correlated with seasonality of precipitation and negatively correlated with precipitation in warmer months. It was also significantly associated with leaf thickness.

El estudio de la fenología foliar, en conjunto con otros rasgos foliares de naturaleza ecológica, funcional y química, hace posible determinar estrategias adaptativas e historia de vida de las especies arbóreas y su variación a lo largo de gradientes ambientales. En el presente proyecto, analizamos el efecto que tiene la disponibilidad de agua a escala de paisaje en la variación de la fenología foliar de la especie de encino Q. castanea. Adicionalmente, determinamos cómo afecta dicha variación fenológica y ambiental a los atributos funcionales y químicos de sus hojas. Finalmente, se determinó cómo influyen los atributos foliares y fenológicos en la herbivoría de la especie y la importancia del ambiente en esta interacción. Para ello, se seleccionaron seis sitios en la cuenca de Cuitzeo, Michoacán a través de un gradiente hídrico, que va de 909 mm a 1299 mm de precipitación anual. Se colectaron muestras de hojas de 10 árboles adultos en cada sitio y los individuos se marcaron para llevar un registro de la fenología foliar. Con las hojas se realizaron análisis de herbivoría, químicos y de calidad nutricional. Se midieron algunos caracteres funcionales de las hojas. Se obtuvieron variables de temperatura y precipitación provenientes de las estaciones meteorológicas en el estado de Michoacán, así como también de la base de datos de Worldclim. Como resultado de 2 años de muestreo, hubo diferencias significativas entre poblaciones para un mismo año y para cada población entre ambos años con respecto a su fenología foliar. La mayoría de las poblaciones tuvieron un tiempo de desarrollo foliar menor en el segundo año (2022). La variación fenológica se correlacionó positivamente con la estacionalidad de la precipitación y negativamente con las precipitaciones de los meses más cálidos. Dicha variación también está estuvo asociada significativamente con el grosor foliar.