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Publicação
Impact of the altitude on the wood anatomical traits of Calluna vulgaris
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Orientador(es)
Resumo(s)
Climate change scenarios for the Iberian Peninsula forecast an increase in temperature and a considerable decline in precipitation for all seasons. Heat waves, floods, and other extreme events can be expected to challenge the ability of several species to survive the new environmental trends. Calluna vulgaris (L.) Hull is a small to medium-sized evergreen woody shrub, with a large geographical distribution, being able to survive freeze conditions below −20°C in Mediterranean climates. Probably C. vulgaris presents a high genetic diversity and/or a high morphological and physiological plasticity, translated in a high degree of adjustment to different climatic conditions.
To understand if C. vulgaris has high morphological plasticity, woody stems were collected from populations located at different altitudes in Serra da Estrela. The altitudinal gradient was used as a proxy for changing temperature. Several wood anatomical traits were measured: shrub-ring width (SRW), average vessel area (AVA), and percentage of cell wall (PCW). SRW was correlated with the prevalent climatic conditions. SRW from all populations showed a negative correlation with the summer temperature. Populations from lower altitudes showed a positive correlation with the minimum temperature of January, while the populations from higher altitudes showed a positive correlation with precipitation from May to September. The SRW, AVA, and PCW from 2016 to 2020 showed no significant differences between the populations.
The measured wood anatomical traits showed no significant differences with altitude, indicating that they are highly conserved, independent of the climatic conditions, or have a limited value as an adaptive trait. However, growth response to climatic conditions was slightly different between low and high-altitude populations of C. vulgaris, indicating adjustments in the response to the prevalent climatic conditions. Besides these results, more studies are necessary to understand shrub growth dynamics and adaptive traits, especially under scenarios of climate change.
Os cenários de alterações climáticas para a Península Ibérica preveem um aumento da temperatura e uma diminuição considerável da precipitação para todas as estações. Um aumento da frequência das ondas de calor, inundações e outros eventos extremos vão desafiar a capacidade de várias espécies de sobreviver às novas tendências climáticas. Calluna vulgaris (L.) Hull é um arbusto lenhoso perene com ampla distribuição geográfica, sendo capaz de sobreviver a condições de congelamento abaixo de -20°C e em climas mediterrâneos. Provavelmente C. vulgaris apresenta uma alta diversidade genética e/ou alta plasticidade morfológica e fisiológica, traduzida num elevado grau de adaptação a diferentes condições climáticas. Para compreender se C. vulgaris tem uma elevada plasticidade morfológica, foram recolhidos caules lenhosos de populações localizadas a diferentes altitudes na Serra da Estrela. O gradiente altitudinal foi usado como proxy de alteração da temperatura. Foram quantificados vários parâmetros anatómicos da madeira: largura do anel (SRW), área média dos vasos (AVA) e percentagem de parede celular (PCW). O SRW foi correlacionado com as condições climáticas. O SRW de todas as populações apresentou uma correlação negativa com a temperatura de verão. As populações de altitudes mais baixas apresentaram uma correlação positiva com a temperatura mínima de Janeiro, enquanto as populações de altitudes mais elevadas apresentaram uma correlação positiva com a precipitação de Maio a Setembro. O SRW, AVA e PCW de 2016 a 2020 não apresentaram diferenças significativas entre as populações. As características anatómicas da madeira que foram quantificadas não apresentaram diferenças significativas com a altitude, indicando que são altamente conservadas, independentemente das condições climáticas, ou têm um valor limitado como característica adaptativa. No entanto, as populações indicaram um ajustamento na resposta às condições climáticas. Apesar destes resultados, mais estudos em arbustos serão necessários para entender sua dinâmica de crescimento e características adaptativas, especialmente em cenários de mudanças climáticas.
Os cenários de alterações climáticas para a Península Ibérica preveem um aumento da temperatura e uma diminuição considerável da precipitação para todas as estações. Um aumento da frequência das ondas de calor, inundações e outros eventos extremos vão desafiar a capacidade de várias espécies de sobreviver às novas tendências climáticas. Calluna vulgaris (L.) Hull é um arbusto lenhoso perene com ampla distribuição geográfica, sendo capaz de sobreviver a condições de congelamento abaixo de -20°C e em climas mediterrâneos. Provavelmente C. vulgaris apresenta uma alta diversidade genética e/ou alta plasticidade morfológica e fisiológica, traduzida num elevado grau de adaptação a diferentes condições climáticas. Para compreender se C. vulgaris tem uma elevada plasticidade morfológica, foram recolhidos caules lenhosos de populações localizadas a diferentes altitudes na Serra da Estrela. O gradiente altitudinal foi usado como proxy de alteração da temperatura. Foram quantificados vários parâmetros anatómicos da madeira: largura do anel (SRW), área média dos vasos (AVA) e percentagem de parede celular (PCW). O SRW foi correlacionado com as condições climáticas. O SRW de todas as populações apresentou uma correlação negativa com a temperatura de verão. As populações de altitudes mais baixas apresentaram uma correlação positiva com a temperatura mínima de Janeiro, enquanto as populações de altitudes mais elevadas apresentaram uma correlação positiva com a precipitação de Maio a Setembro. O SRW, AVA e PCW de 2016 a 2020 não apresentaram diferenças significativas entre as populações. As características anatómicas da madeira que foram quantificadas não apresentaram diferenças significativas com a altitude, indicando que são altamente conservadas, independentemente das condições climáticas, ou têm um valor limitado como característica adaptativa. No entanto, as populações indicaram um ajustamento na resposta às condições climáticas. Apesar destes resultados, mais estudos em arbustos serão necessários para entender sua dinâmica de crescimento e características adaptativas, especialmente em cenários de mudanças climáticas.
Descrição
Mestrado em Gestão e Conservação de Recursos Naturais. Universidade de Lisboa, Instituto Superior de Agronomia. Universidade de Évora
Palavras-chave
cell wall climate change dendrochronology shrub-ring width vessel area parede celular alterações climáticas dendrocronologia tamanho do anel área dos vasos
Contexto Educativo
Citação
Costa, I.B.A.O. Impact of the altitude on the wood anatomical traits of Calluna vulgaris. Lisboa: ISA-Universidade de Lisboa, 2022. Dissertação de Mestrado
Editora
Instituto Superior de Agronomia, Universidade de Lisboa