Variación de la plasticidad fenotípica de Pinus hartwegii Lindl., evaluada a través de su crecimiento radial, en montañas del centro de México

Abstract

La plasticidad Fenotípica (PF) es uno de los mecanismos por los cuales los organismos arbóreos de alta montaña ajustan sus rasgos funcionales, para enfrentar las fluctuaciones climáticas ocurridas a lo largo de su vida, mismas que cambian dependiendo de la elevación. El objetivo del presente trabajo fue determinar la variación en la plasticidad fenotípica de Pinus hartwegii a través de las características de sus anillos de crecimiento, en altitudes contrastantes en montañas del centro de México. Se llevó a cabo un muestreo aleatorio en los extremos altitudinales del gradiente de distribución de P. hartwegii creciendo en el Nevado de Toluca (NT) y en La Malinche (LM). En cada sitio muestreado se ubicaron rodales maduros, sin presencia de disturbios por aprovechamiento forestal, plagas o incendios, y baja competencia entre árboles. En cada rodal se seleccionaron de 25 a 50 árboles adultos dominantes, con diámetro mayor a 40 cm y fuste recto. Se estimaron series temporales de anillos de crecimiento que incluían las variables de anchura y densidad, así como el incremento del área basal (BAI) y la biomasa de los anillos (BIO) para 1964-2016. Las diferencias en el crecimiento radial y las tendencias temporales de las variables de los anillos en respuesta a las variables climáticas se estimaron en base a las correlaciones de las variables de los anillos, BAI y BIO con la variación interanual de la temperatura, la precipitación y la duración del periodo libre de heladas (FFP). Asimismo, se calcularon las normas de reacción (RN) de cada una de las variables de los anillos de crecimiento de los individuos de P. hartwegii con lo que se evaluó la frecuencia relativa de los árboles que presentaron mayor sensibilidad (NR significativas (RNS)) a la temperatura y a la precipitación, se calculó la proporción de árboles con pendientes significativas de la norma de reacción positiva (RNP) y de la norma de reacción negativa (RNN). Con estos datos, se determinó la diferencia en la proporción de árboles con RNS, RNP y RNN entre los dos extremos del gradiente de elevación (inferior y superior) y entre montañas (LM y NT). Los resultados mostraron valores medios más altos de las variables de anchura y densidad de los anillos, así como de BAI y BIO (es decir, mayor productividad) a baja altitud en ambas montañas. Las tendencias temporales de BAI y BIO fueron positivas en ambos extremos del gradiente de elevación, pero las variables de anchura y densidad siguieron tendencias opuestas. La variación interanual de las variables de los anillos se explicó más por la temperatura que por las precipitaciones o el FFP; sin embargo, la temperatura se correlacionó negativamente con la anchura y positivamente con la densidad, aunque BAI y BIO se correlacionaron positivamente con la temperatura (todos ellos con P < 0,001) en ambos extremos elevacionales en ambas montañas. Asimismo, más del 70% de los árboles mostraron RNS a las variables de temperatura (estación de crecimiento (GST) y temperatura invernal (WMT)) para al menos una variable de anillo de crecimiento, y hubo una mayor proporción de RNS en el extremo inferior del gradiente en ambas montañas. En general, la proporción de RNS fue menor para GST que para WMT. Esto se debió principalmente a las diferencias significativas (P <0.05) entre montañas y elevaciones sólo para GST. Las variables relacionadas con la anchura de los anillos tenían mayormente RNN, mientras que las relacionadas con la densidad tendían a tener RNP. La PP media fue mayor en el extremo inferior del gradiente, especialmente en LM, tanto para las variables de densidad como para las de anchura, a pesar de la alta variabilidad intrapoblacional en ambas montañas. Por lo que los resultados indican que el calentamiento está afectando al crecimiento radial de los árboles de P. hartwegii de forma diferente en las zonas altas que, en las bajas de ambas montañas, mostrando señales de alerta desde la perspectiva de los rasgos funcionales, pero no en términos de productividad. Asimismo, P. hartwegii presenta respuestas plásticas espacialmente diferenciadas en la anchura y densidad del crecimiento de los anillos y la PP fue particularmente fuerte en las elevaciones más bajas, que tienen las temperaturas y el índice de aridez más elevados, lo que pone a estas poblaciones en riesgo por el constante calentamiento global impulsado por el cambio climático.