Medições de luz dentro das casas de sombra durante um dia ensolarado (9 de setembro de 2009) usadas para caracterização de ambos os tratamentos de regime de luz no presente estudo. A luz foi calculada a média a cada minuto (a partir de medições de 5 s) do nascer ao pôr do sol. O tratamento de gap de alta luz produziu dois eventos de alta luz por dia, cada um com duração de aproximadamente 51 min (para um total de aproximadamente 102 min por dia), para uma intensidade de luz global integrada de 21% (em relação à luz incidente). O tratamento de sub-bosque com pouca luz produziu quatro eventos de alta luz por dia, cada um durando apenas ∼8 min (∼33 min no total), para uma intensidade de luz global de 4.9%.

Cresci em Michigan, onde tanto o bordo-da-noruega quanto o bordo-açucareiro são comuns em parques e quintais. Na sexta série, tivemos uma unidade sobre identificação de árvores e uma das perguntas mais difíceis era: bordo-da-noruega ou bordo-açucareiro? É uma pergunta que ainda me deixa sem resposta se eu estiver sem um guia ou smartphone. As diferenças parecem pequenas, mas como uma pequena diferença pode fazer diferença!

bordo da Noruega (Acer platanoides A espécie <i>Acer palmatum</i> (L.), originalmente introduzida na América do Norte como árvore de rua, está agora invadindo muitas áreas naturais nas partes orientais do continente. Como espécie tolerante à sombra, suas mudas competem com as de árvores nativas, especialmente o bordo-açucareiro (<i>Acer saccharum</i>).Acer saccharum Marsh). Sendo uma espécie igualmente tolerante à sombra, não está claro por que o bordo-açucareiro é frequentemente substituído por seu parente europeu. mesmo em florestas relativamente intactasMeu arquétipo mental de planta invasora provavelmente é melhor exemplificado pelo kudzu, uma trepadeira de folhas grandes que cobre as árvores à beira da estrada perto da minha nova casa na Carolina do Norte. O bordo-norueguês é um invasor muito menos visível, estabelecendo-se silenciosamente no sub-bosque de florestas maduras.

Um estudo recente da Paquette et al. aborda uma dimensão da competição entre plântulas dessas espécies – as respostas de cada uma a diferentes regimes de luz. Em vez das reduções de luz temporalmente homogêneas proporcionadas pela maioria das manipulações experimentais (como telas de sombreamento), Paquette et al. usaram estufas com aberturas ajustáveis ​​no teto para proporcionar variações diurnas realistas na disponibilidade de luz. Isso imita a luz recebida pelas plântulas no sub-bosque (alguns períodos intensos por dia) ou em uma clareira formada pela queda de uma árvore (dois períodos um pouco mais longos de sol pleno). Esses eventos curtos e intensos são frequentemente chamados de “manchas solarese têm implicações diferentes para a fotossíntese do que o sombreamento temporalmente homogêneo. Todas as outras condições de crescimento estavam próximas do ideal, de modo que os resultados dos pesquisadores refletem as taxas máximas de fotossíntese e crescimento sob esses regimes de luz.

As mudas foram monitoradas quanto às taxas fotossintéticas em condições de saturação de luz, bem como quanto ao crescimento acima e abaixo do solo. Os autores analisam esses dados não apenas em relação às respostas médias por espécie e tratamento, mas também comparam a variação das respostas dentro de cada espécie e a plasticidade exibida por cada espécie entre os dois tratamentos de luz. Os autores constataram que o bordo-norueguês apresentou taxas fotossintéticas 13% maiores do que o bordo-açucareiro, mas nenhuma diferença na biomassa no regime de luz do sub-bosque, confirmando que as duas espécies podem, de fato, ser competidoras muito próximas nesse ambiente.

Em contraste, o bordo-norueguês apresentou taxas fotossintéticas 47% maiores e biomassa quase quatro vezes superior à do bordo-açucareiro no regime de luminosidade irregular. Além disso, o bordo-norueguês continuou a crescer em altura até o final do outono, enquanto o bordo-açucareiro apresentou apenas um pequeno alongamento do caule após o meio do verão. Assim, a vantagem competitiva do bordo-norueguês sobre o bordo-açucareiro é em grande parte produto da fenologia e da plasticidade em sua resposta à disponibilidade de luz.

Este experimento serve como um excelente lembrete de que o crescimento é um processo cumulativo e, portanto, a fenologia é importante. Embora é difícil relacionar diretamente a fotossíntese ao crescimento do ano atual em árvores maioresPresumivelmente, o armazenamento não é tão grande durante o estabelecimento das mudas. As diferenças na fenologia são particularmente importantes no contexto das mudanças climáticas, levando os autores a sugerir que a vantagem competitiva do bordo-norueguês sobre o bordo-açucareiro pode aumentar com temperaturas outonais mais elevadas. Embora os mistérios da composição das comunidades florestais e da invasão de espécies não possam ser resolvidos simplesmente por experimentos controlados que comparam pares de espécies sob dois níveis de uma variável ambiental, tais experimentos fornecem informações importantes para a modelagem de cenários mais complexos e para a interpretação de dados de campo.

O estabelecimento de plântulas é um processo complexo na natureza. As plântulas podem persistir por anos no sub-bosque, de modo que a competição em uma clareira formada pela queda de uma árvore não ocorre apenas entre as plântulas recém-germinadas, mas também entre as plântulas mais antigas. mudas e brotos de tocos. As perturbações variam em extensão espacial, intensidade e intervalo de retorno. Não devemos esquecer que – lá na floresta – a competição ocorre entre indivíduos e as respostas individuais variam dentro de uma espécie. De fato, alguns acreditam que essa variabilidade individual é uma das razões pelas quais temos tantas espécies competindo por relativamente poucos recursosPor isso, é encorajador ver experimentalistas como Paquette et al. abordando não apenas as respostas médias da população em suas pesquisas, mas também a variabilidade e a plasticidade dentro de cada população.