Impacto de la intensidad del fuego sobre el comportamiento micorrícico y crecimiento temprano de una especie forestal nativa (Nothofagus antarctica) y otra exótica invasora (Pinus contorta)

Abstract

En la Región Andino-patagónica argentina, Pinus contorta fue una de las principales especies utilizadas en plantaciones forestales para fines productivos. En los ambientes de matorral de la región, donde Nothofagus antarctica predomina como especie nativa, se han establecido diversas plantaciones de P. contorta que han logrado invadir los ambientes aledaños. El fuego es un disturbio frecuente en la Patagonia argentina y en áreas invadidas por pinos la frecuencia e intensidad de los mismos pueden aumentar significativamente debido a la presencia de pináceas, favoreciendo además el establecimiento postfuego de estas especies exóticas. El suelo es un importante factor en los procesos de invasión, ya que posee microorganismos capaces de facilitar el establecimiento de las plantas y promover su desarrollo vegetal fuera de su rango nativo, entre los que se encuentran los hongos ectomicorrícicos (HEcM). Tanto N. antarctica como P. contorta presentan abundantes ectomicorrizas (EcM). En este trabajo se evaluó cómo la intensidad del fuego y la procedencia del suelo afectan el comportamiento micorrícico y el desarrollo temprano de plántulas de N. antarctica y P. contorta. Para esto, se realizó un ensayo de vivero en el que se cultivaron plántulas de ambas especies forestales en suelo de dos procedencias distintas (matorral nativo / plantación de pino) sujetos a quemas experimentales de diferente intensidad (alta = 900 °C / Baja = 500 °C / control = sin quema). Se evaluaron medidas morfológicas (longitud y diámetro de tallo y raíz), biomasa y colonización por EcM. Además, se realizaron análisis moleculares para la identificación de los HEcM. Los resultados mostraron que el efecto de la intensidad de fuego sobre el crecimiento de N. antarctica dependió del tipo de suelo en el que fue cultivado, presentando un mayor crecimiento en suelo de matorral sometido a temperaturas de ~500 °C. En cambio, el crecimiento de P. contorta fue principalmente afectado por el tipo de suelo, ya que se desarrolló mucho mejor en suelo de plantación. La intensidad de fuego no tuvo efecto sobre el crecimiento de esta especie forestal. En cuanto al porcentaje de colonización de EcM, no se observaron diferencias en los valores registrados para cada especie forestal al cultivarse en los distintos tipos de suelo. El fuego no influyó en los porcentajes de ectomicorrización de P. contorta, pero aumentó la abundancia de esta simbiosis en plántulas de N. antarctica a medida que se incrementó la temperatura de quema. Se identificaron un total de 12 especies de HEcM, encontrándose algunas de ellas compartidas entre ambas especies forestales. Si bien se observó que ambas especies forestales se asociaron a diferentes HEcM según el suelo en el que crecieron, el fuego no redujo la riqueza de HEcM en ninguno de ellos. Esta tesis aporta información relevante sobre la interacción entre hongos micorrícicos y dos especies forestales (una nativa y otra exótica invasora) de importancia económica y ecológica de la región Andino-patagónica en escenarios simulados de postfuego, un contexto escasamente estudiado a pesar de ser el fuego un disturbio con alta incidencia en los distintos ambientes de la región.

In the Argentinean Andean-Patagonian region, Pinus contorta was one of the main forestry species used for productive purposes. In native shrublands located in this region, which are mainly dominated by Nothofagus antarctica, several P. contorta plantations have been established and this species was able to invade the surrounding environments. Fire is a frequent disturbance in the Andean-Patagonian region, and its frequency and intensity can increase significantly due to the presence of pinaceae, also favoring the post-fire establishment of these exotic species. The soil is an important factor during invasion processes, since it has microorganisms capable of promoting plant establishment and development outside its native range, such as ectomycorrhizal fungi (EcMF). Both N. antarctica and P. contorta have abundant ectomycorrhizas (EcM). In this work, we evaluated how fire intensity and soil provenance affect mycorrhizal behavior and early development of N. antarctica and P. contorta seedlings. A nursery trial was carried out in which seedlings of both forestry species were grown in soil from two different provenances (native scrubland / pine plantation) subject to experimental burning of different intensity (high = 900 °C / Low = 500 °C / control = no burning). Morphological measures (length and diameter of stem and root), biomass and colonization by EcM were evaluated in every seedling. In addition, molecular analyzes were performed for identifying the EcMF. It was observed that the effect of fire intensity on N. antarctica growth depended on the type of soil in which it was cultivated, since bigger seedlings were found in scrubland soil subjected to temperatures of ~500 °C. In contrast, the growth of P. contorta was mainly affected by soil provenance, since it developed much better in plantation soil. Fire intensity had no effect on the growth of this forestry species. Regarding the percentage of EcM colonization, no differences were observed in the values recorded for each forestry species when cultivated in the different soil provenances. Fire did not influence the ectomycorrhization percentages of P. contorta, but in N. antarctica seedlings EcM colonization rised as burning temperature increased. A total of 12 species of EcMF were identified, being some of them in roots of both plant species. Although it was observed that both forest species were associated with different EcMF depending on the cultivation soil, fire did not reduce EcMF richness in any of them. This thesis provides relevant information on the interaction between mycorrhizal fungi and two economic and ecological important forestry species (one native and one exotic invasive) in the Andean-Patagonian region in simulated post-fire scenarios, a context that has been poorly studied despite being fire a disturbance with high incidence in this region.