The natural dynamic of the rainforest generates changes in the canopy coverage and, consequently, in the quality and quantity of light that reaches the understory. Similar effects can be achieved by the anthropogenic selective extraction of trees. The microsites produced by the disturbances represent a continuum of environmental conditions that ensures the coexistence of many species. The knowledge of the requirements of the species and the evaluation of the optimal microenvironments to plant growth are useful to build tools to restore degraded areas. We worked in a native rainforest in San Antonio, Misiones, Argentina, focused in a species that has high timber and ecological value: Cabralea canjerana (Vell.) Mart. (cancharana). The aim was to evaluate the establishment of cancharana under different coverage conditions. Two experiments were carried out: a pot experiment in which survivor and growth under two extreme natural coverage were evaluated, and a field experiment in which cancharana was planted in a gradient of coverage produced by natural gaps. In both experiments, more than 90% of the cancharana plants were initially established in a wide gradient of coverage. In the pot experiment, plants without forest coverage (full sun) were damaged by the frost in winter. Four years after the plantation, 70% of the plants survived in the field experiment and mortality was observed mostly in microenvironments with lower light incidence. We conclude that cancharana can establish and survive in many microenvironmental conditions within the rainforest, it acclimates in few months to sudden changes in coverage and, one year after planting, its growth arises with higher availability of light. The species tolerates sudden changes in coverage, therefore the remove of the understory or gap opening stimulate cancharana growth.

En la selva, la dinámica de disturbios de origen natural o humano genera cambios en la cobertura arbórea y en la cantidad y la calidad de luz que llega al sotobosque. Los cambios debidos a los disturbios representan un continuo de condiciones microambientales que garantizan la coexistencia de las especies. El conocimiento de los requerimientos de las especies y la evaluación de los microambientes óptimos para su supervivencia y crecimiento permite planificar estrategias de manejo a fin de recuperar áreas forestales degradadas. Trabajamos en un bosque nativo ubicado en San Antonio, Misiones, con una especie nativa de alto valor ecológico y maderero: Cabralea canjerana (Vell.) Mart. (cancharana). El objetivo fue evaluar el establecimiento de esta especie bajo diferentes intensidades de cobertura de dosel del bosque. Se establecieron 2 ensayos: uno en macetas, en el que se evaluó la supervivencia y el crecimiento de plantas expuestas a dos condiciones de cobertura natural contrastantes, y otro con plantación a campo en un gradiente de cobertura generado por claros naturales. En ambos ensayos, más de 90% de las plantas de cancharana se establecieron inicialmente en un gradiente muy amplio de cobertura. En macetas, las plantas sin cobertura (sol pleno) fueron afectadas por heladas durante el invierno. A 4 años de realizada la plantación en los claros, la supervivencia fue de 70% y la mayor mortalidad se registró en microambientes con menor incidencia de luz. Concluimos que se puede enriquecer el bosque nativo con cancharana, que el microambiente no afecta la supervivencia durante el primer año, pero que el crecimiento posterior es mayor en posiciones con menor cobertura. La especie tolera cambios abruptos de cobertura, por lo que la limpieza del sotobosque y la apertura de claros benefician su crecimiento.

ABSTRACT The loss of structure, diversity and functions in the rainforests makes it necessary to develop active strategies to restore their economic and ecological values. Planting selected species can help to catalyze ecosystem restoration. The capacity of the plants to survive and grow in the rainforests, where the canopy coverage changes stochastically, is associated with the intrinsic requirements of the species and their phenotypic plasticity. We used a mid-succession subtropical tree (Cabralea canjerana) to describe the morphological and physiological changes in plant acclimation to full sun and under a closed canopy, and to evaluate the establishment of this species under different intensity of canopy coverage in the rainforest. Traits related with light and water use were analyzed to identify if plants were suffering light or water stresses. Plants changed several morphological and physiological traits related with water and light use, to acclimate to different coverings. Water deficit stress drove acclimation under full sun while the stress by excess of light was irrelevant. However low light availability limited growth under the closed forest canopy. Consistently, the better growth and physiological performance were observed in the center of the gaps. The capacity of this species to acclimate both to high and low coverage and to survive makes it appropriate for enrichment programs in tropical and subtropical rainforests. The evaluation of morpho-physiological traits, even in a pot experiment, is useful to know the capacity of the species to survive and grow in different environments in the rainforest.

SUMMARY: Araucaria angustifolia is an ecologically and commercially important species of the Atlantic Forest. However, its ability to regenerate continuously under the shade of the canopy in the rainforest is uncertain. The aims were: to evaluate the morpho-physiological responses of araucaria to different intensities of canopy coverage to know its shade acclimation capacity; and to evaluate survival and growth under different shade intensities in gaps. First, seedlings were grown in pots at full sun or under canopy shade and morpho-physiological traits were measured after 6 and 12 months. Survival was 100 % under full sun and 40 % under shade. One year after planting, the ability to use high-intensity light was similar in plants under both conditions, although shade plants did not grow and showed little capacity to acclimate to shade. Plants under full sun duplicated their size in six months and had higher capacity to deliver water to the leaves. However, shade plants had higher specific hydraulic conductance. After that, in a field experiment, seedlings were planted in six forest-gaps to record survival and growth for 30 months. Survival was high in all positions within the gaps. In the center of the gaps, where incident radiation was higher, growth was higher. We conclude that araucaria has low ability to acclimate to low radiation, nevertheless, it can survive at least 30 months under the canopy. Consequently, araucaria should not be planted below dense canopy shade. The microenvironment in the center of 195-293 m2 gaps is proper for araucaria growth.

RESUMEN: Araucaria angustifolia (araucaria) es una especie del Bosque Atlántico de importancia ecológica y comercial, pero su capacidad para regenerar continuamente bajo dosel es incierta. Los objetivos fueron: evaluar la respuesta morfo-fisiológica de araucaria a diferentes intensidades de cobertura de dosel para conocer su capacidad de aclimatación; y evaluar supervivencia y crecimiento bajo diferentes niveles de cobertura durante su establecimiento en claros del Bosque Atlántico. En experimentos en maceta, plantas jóvenes fueron expuestas a sol pleno y bajo sombra del dosel y se hicieron mediciones morfo-fisiológicas seis y 12 meses después de plantadas. La supervivencia fue 100 % a sol pleno y 40 % bajo sombra. Un año luego de plantar, las plantas tuvieron similar capacidad para usar luz de alta intensidad, pero bajo sombra no crecieron y demostraron baja capacidad de aclimatación a la sombra. Las plantas a sol pleno duplicaron su tamaño en seis meses y presentaron mayor capacidad para conducir agua hacia las hojas. Las plantas bajo sombra presentaron mayor conductividad hidráulica específica. En experimento a campo se plantó araucaria en seis claros del bosque y se registró supervivencia y crecimiento durante 30 meses. La supervivencia fue alta y no se asoció a la posición de las plantas dentro del claro. Los mayores crecimientos se registraron en el centro de los claros. Araucaria tuvo poca capacidad para aclimatarse a bajas radiaciones, pero pudo sobrevivir al menos durante 30 meses. Consecuentemente, no se recomienda su plantación bajo dosel denso. El microambiente en el centro de claros de 195 a 293 m2 fue adecuado para el crecimiento de araucaria.

The aim of this study was to evaluate morpho-physiological variables responsible for differential growth of Pinus taeda seedlings under subtropical natural environmental conditions in order to determine key eco-physiological characters for selection of better adapted genotypes in the context of climate change. The following variables were evaluated in half-sibling individuals from two mothers, a fast-growing (CR) and a slow-growing (CL) genotype: height and basal diameter (BD) increment, stomatal conductance (g s), minimum and maximum daily water potential (ψ), photosynthesis at light saturation (Asat), branch specific hydraulic conductivity (k s), hydraulic conductance (Kh), leaf specific hydraulic conductivity (b and aerial biomass allocation. The CR genotypes had higher height and BD increment and increased biomass production. Daily g s and ψ patterns and Asat were similar among genotypes. In contrast, CR genotypes presented a higher water conduction efficiency per leaf area unit under conditions of high soil water availability, although their k s wbas more affected under water deficit conditions than in CL genotypes. The observed differences in biomass allocation within aerial compartments, leading to changes in the whole hydraulic architecture of the plant, would be responsible for differential growth rates. In addition, the observed trend of a lower stomatal regulation in CR, reflected in a higher degree of anisohydrism and higher k s losses in a dry period, suggests that these genotypes could be more vulnerable to water deficits than CL, requiring further studies to test this hypothesis.

Para contribuir al conocimiento de caracteres ecofisiológicos útiles en la selección de genotipos aptos para ciertas áreas ecológicas, en el contexto de cambio climático, el objetivo del presente trabajo fue evaluar variables morfo-fisiológicas responsables del crecimiento diferencial de plantines de Pinus taeda bajo condiciones ambientales subtropicales. Se evaluaron en medio-hermanos provenientes de una madre de crecimiento rápido (CR) y una de crecimiento lento (CL) las variables: incremento en altura, diámetro a la altura del cuello (DAC), conductancia estomática (g s), potencial hídrico (ψ) mínimo y máximo, fotosíntesis neta a saturación de radiación fotosintéticamente activa (A ), conductancia (Kh) y conductividad hidráulica específica (k) y foliar específica (k l) de ramas, y asignación de biomasa aérea. Los genotipos CR presentaron mayor incremento en altura y DAC y mayor producción de biomasa aérea. Los patrones de g s, ψ y Asat fueron similares entre genotipos. En contraste, los genotipos CR presentaron mayor eficiencia de conducción de agua por unidad de área foliar en condiciones de alta disponibilidad de agua, aunque su k s fue más afectada bajo condiciones de déficit hídrico que en los CL. Las diferencias observadas en asignación de biomasa aérea, que modifican la arquitectura hidráulica de la planta, serían parcialmente responsables de las tasas diferenciales de crecimiento. Asimismo, la tendencia de menor regulación estomática en los genotipos CR, reflejada en mayor grado de anisohidrismo y mayor caída en k s en períodos secos, sugiere que estos podrían ser más susceptibles al déficit hídrico que los CL, requiriéndose más estudios para poner a prueba esta hipótesis.

In this review, we analyze the information available about the mechanisms by which nutrients can alter plant water use. Water consumption (e.g., total consumption per plant, transpiration rate, water use efficiency), water relations (e.g., osmotic adjustment, changes in water potential, modifications in stomatal control) or hydraulic properties of plants (e.g., root or stem hydraulic conductivity) can be affected by the nutritional status of the plant. Information is analyzed at different levels: subcellular, organ, plant and population. It is concluded that nutrient availability alters hydraulic achitecture at different organization levels, resulting in changes in water use at plant or population level. Possible modifications, and their interactions, make it difficult to predict the way nutrient availability can alter water use. Moreover, besides abiotic factors interactions (e.g., between water and each nutrient), genotypic differences in response capacity have to be taken into account.

En esta revisión se analiza la información disponible sobre los mecanismos mediante los cuales los nutrientes pueden afectar el uso de agua que realizan las plantas leñosas. Pueden modificarse el consumo de agua (e.g., consumo total por planta, tasa transpiratoria, eficiencia del uso del agua), las relaciones hídricas (e.g., ajuste osmótico, modificaciones en el potencial hídrico, modificaciones en el control estomático) o las características hidráulicas de las plantas (e.g., conductividad hidráulica de raíces, tallo, ramas). Se recopiló la información disponible desde los niveles subcelular, órgano, planta entera y población. Se concluye que la disponibilidad de nutrientes afecta el uso del agua a través de modificaciones en la arquitectura hidráulica en cada nivel de organización, que pueden resultar en diferente consumo de agua a nivel de individuo y población. La variedad de modificaciones posibles hace que resulte difícil predecir el resultado del cambio en la disponibilidad de nutrientes en el uso del agua, ya que además de la interacción entre los recursos abióticos (i.e., agua y cada nutriente) hay que considerar las diferencias genotípicas en la capacidad de respuesta.

Eucalyptus globulus seedlings were transplanted in pots filled with three types of soils with different physical and chemical properties: a sandy soil, a clay soil and a loamy soil. These soil types are frequently used to plant eucalyptus with high productivity. All treatments were daily watered and phosphorus was applied at the time of planting as 0, 6, 12 and 24 g of super phosphate per plant, corresponding to 0, 2.76, 5.52 y 11.04 g of P2O5, respectively. Total leaf area and dry matter of leaves, branches and stem of each tree were measured at the beginning of the experiment and after 34, 76 and 126 days. To evaluate the contribution of each organ to total aboveground dry mass we calculated leaves:total, branches:total and steam:total ratios, as well as specific leaf area and net assimilation rate. Soil/phosphorous doses interaction was observed after 126 days, but not in previous sampling dates. In sandy soil, the fertilization treatments reduced total aboveground dry matter accumulation probably due to nitrogen deficiency. In loamy soil (with enough nitrogen and phosphorus content) fertilization produced no effect, while in clay soil (with smaller phosphorus amount than loamy soil) phosphorous fertilization increased dry matter accumulation. Leaf area followed the same pattern than total aboveground dry mass, but specific leaf area was not modified in any treatment. Stem and branch dry matter increased with fertilization in loamy and clay soils, but when we analyzed the contribution of each organ, we found that branch:total ratio increased and stem:total ratio decreased with the phosphorus supply in all the soils. Net assimilation rate increased in loamy and clay soils and decreased in sandy soil, reaching lower values in the latter than in the other two fertile soils. We concluded that fertilization of Eucalyptus globulus seedlings with phosphorus affects total dry matter accumulation and its distribution depending on soil properties. Therefore, it is necessary to test the response of each type of soil to fertilization.

Se fertilizaron con superfosfato triple plantines de Eucalyptus globulus plantados en macetas que contenían tres tipos de suelo con características físicas y químicas diferentes: un suelo franco, un suelo arcilloso y un suelo arenoso. Las dosis aplicadas fueron de 0, 6, 12 y 24 g de fertilizante por planta, correspondientes a 0, 2.76, 5.52 y 11.04 g de P2O5´ respectivamente. Luego de 34, 76 y 126 días, se midió el área foliar y la acumulación de materia seca en hojas, tallo y ramas. Se analizó el aporte de cada compartimento a la materia seca total y se calculó el área foliar específica y el coeficiente de asimilación neta para cada tratamiento. Se observó una interacción entre la dosis de fósforo aplicada y el tipo de suelo 126 días luego de la aplicación. En el suelo arenoso la fertilización redujo la acumulación de materia seca total, en el suelo franco no se observó efecto y en el suelo arcilloso se incrementó la materia seca a mayor dosis aplicada. El área foliar específica no se modificó en ninguno de los tratamientos. Para los tres suelos, al aumentar la dosis de fósforo aplicada la contribución del peso seco de las ramas al peso seco aéreo total aumentó, mientras que la del tallo disminuyó. El coeficiente de asimilación neta varió según la dosis aplicada y el tipo de suelo, aumentando con respecto al testigo en los suelos franco y arcilloso y disminuyendo en el arenoso, siendo en este último suelo inferior a los valores registrados en los otros dos suelos de mayor fertilidad natural. Se concluye que la respuesta de Eucalyptus globulus a la fertilización con fósforo es fuertemente dependiente del tipo de suelo. Por lo tanto, para recomendar la aplicación de fertilizantes es indispensable realizar ensayos sobre cada tipo de suelo.

Tillandsia recurvata L. is an epiphyte that absorbs nutrients from the air, so it could be used as a bioindicator of atmospheric sulfur pollution. In order to test this idea, Tillandsia recurvata samples were seasonally collected for two years at three sites of La Plata, Buenos Aires Province, Argentina, in a suburban park and in a rural area 60 km away from the city. Macro- and microscopic observations were carried out and chlorophyll and sulfur concentrations of the tissue were measured to evaluate if this epiphyte shows morphological or physiological damage in the most polluted sites or if it accumulates sulfur in the tissues when sulfur in the air increases. No micro- or macroscopic damage was observed, and chlorophyll content seemed not to be related with pollution level. Samples from the rural site always had a lower sulfur content than those from the urban and suburban sites. In conclusion, Tillandsia recurvata tolerates the local level of sulfur contamination without showing morphological damage and could be a suitable bioindicator because of its capacity to accumulate sulfur.

Tillandsia recurvata L. es una planta epífita muy abundante en el arbolado urbano de la ciudad de La Plata (provincia de Buenos Aires, Argentina). Como absorbe agua y nutrientes minerales de la atmósfera, puede ser un buen indicador de la contaminación atmosférica. Los organismos indicadores pueden serlo por mostrar modificaciones morfológicas macro o microscópicas, o bien por acumular el contaminante en los tejidos al ser expuestos a mayores concentraciones. Para examinar la posibilidad de usar esta epífita como una especie indicadora de la contaminación por azufre, se recolectaron individuos de Tillandsia recurvata durante 2 años en tres sitios del casco urbano de La Plata, en un sitio suburbano ubicado en un gran parque al norte de La Plata y en un sitio rural a 60 km al sur de la ciudad. Se realizaron observaciones macro y microscópicas, se determinó la concentración de clorofila y la concentración de azufre en los tejidos vegetales. No se encontraron modificaciones morfológicas macro ni microscópicas que indiquen daños en las plantas expuestas a mayores niveles de contaminación. La concentración de clorofila no parece estar relacionada con el nivel de contaminación. En todas las fechas de muestreo, la concentración de azufre en los tejidos fue menor en las plantas provenientes del sitio rural, habiéndose encontrado variaciones para cada sitio entre las fechas de muestreo. Se concluye que Tillandsia recurvata tolera los niveles de contaminación existentes en La Plata sin mostrar modificaciones morfológicas y que, por su habilidad de acumular azufre en los tejidos, puede ser utilizada como indicadora de contaminación atmosférica por azufre.