The phenology of wetland submerged macrophytes related to environmental factors

• Sara Calero ^[1] ; William Colom ^[1] ; Maria A. Rodrigo ^[1]
  1. [1] Universitat de València

     Universitat de València

     Valencia, España

     
• Localización: Limnetica, ISSN 0213-8409, Vol. 34, Nº. 2, 2015, págs. 425-438
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • La fenología de los macrófitos sumergidos de humedales en relación con factores ambientales
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    Existe poca información disponible sobre la fenología (el ritmo de los eventos recurrentes de los ciclos vitales) de las plantas acuáticas sumergidas, a pesar de que desempeñan una importante función en los humedales. Con el objetivo de establecer una serie temporal larga sobre la fenología de las plantas acuáticas, estamos monitorizando una laguna somera creada en una depresión interdunar en el Parque Natural Albufera de València, que presenta una diversidad de macrófitos moderada: dos angiospermas (Potamogeton pectinatus y Utricularia australis) y cuatro carófitos (Nitella hyalina, Chara aspera, Chara vulgaris y Chara hispida). Hemos monitorizado de forma continua la temperatura subacuática, en dos zonas de distinta profundidad, mediante el uso de sondas con registradores de datos. Hemos medido mensualmente otras variables acuáticas. Las muestras de los macrófitos se recolectaron frecuentemente y se registró la aparición y maduración de flores/semillas en angiospermas y de órganos sexuales/oósporas en carófitos. Las características fenológicas se relacionaron con la temperatura del agua mediante el cálculo de la “suma térmica-grados día” (GD). C. hispida mostró diferente ritmo en la aparición y maduración de sus órganos sexuales (anteridios y oogonios) en función de la profundidad: ambos maduraron con 70 GD en las aguas someras (donde parece que la reproducción no se interrumpió), mientras que en aguas más profundas los anteridios y los oogonios maduraron tras 270 y 325 GD, respectivamente. Las oósporas necesitaron el doble de calor para madurar en las aguas más profundas. Aunque N. hyalina presentó una fenología similar, necesitó más tiempo y calor acumulado para ser fértil: más de 1000 GD para madurar los órganos sexuales y oósporas. La reproducción de C. vulgaris se detectó en primavera, mientras que los ejemplares de C. aspera permanecieron fértiles durante todo el año. Las dos angiospermas estudiadas florecieron a principios de primavera y mediados de verano. P. pectinatus produjo frutos a los 900 GD, mientras que no se detectó ningún fruto o semilla en U. australis. Estos datos iniciales suponen una primera imagen del ciclo de vida de los macrófitos sumergidos de esta laguna, así como de las condiciones ambientales básicas que afectan a su fenología, las cuales están influidas por el cambio climático. Éste representa el primer estudio detallado de la fenología de carófitos mediterráneos de humedales y establece las bases para nuestras próximas investigaciones.

  • English

    Little information is available about the phenology (i.e., the timing of recurrent events in life cycles) of submerged aquatic plants although they play a key role in wetlands. To establish a long-term data series concerning the phenology of aquatic plants, we are monitoring an artificial shallow pond in a depression between sand dunes in Albufera de València Natural Park (Spain). The macrophyte diversity in the pond is moderate: two angiosperms (Potamogeton pectinatus and Utricularia australis) and four charophytes (Nitella hyalina, Chara aspera, Chara vulgaris and Chara hispida). We continuously monitored the underwater temperature, at two sites and depths, through the use of probes with data-loggers. Other water variables (such as sestonic chlorophyll a, salinity, pH and oxygen) were monitored monthly. Samples of macrophytes were collected frequently to record the emergence and maturation of flowers/seeds in angiosperms, and sexual organs/oospores in charophytes. The relationship of phenological features to water temperature was tracked by calculating growing degreedays (GDD). The timing of the emergence and maturation of the sexual organs (antheridia and oogonia) of C. hispida was dependent on the water depth: both sexual organs had already ripened by 70 GDD in shallower water (where there was no clear interruption of sexual reproduction), whereas in deeper water antheridia achieved this at 270 GDD, oogonia at 325 GDD. Oospores required twice as much heat to ripen in deeper water as in shallower water. Although N. hyalina had a similar phenology, it required more time and accumulated heat to become fertile: more than 1000 GDD were needed to ripen the sexual organs and oospores. C. vulgaris’ sexual reproduction was detected in spring, whereas C. aspera specimens remained fertile during the whole year. Both studied angiosperms flowered in late spring and mid-summer. P. pectinatus produced fruits at 900 GDD, whereas neither fruits nor seeds were detected for U. australis. These initial data represent a first glance at the life cycle of the submerged macrophytes inhabiting this pond as well as at the basic environmental conditions that affect their phenology and which, in turn, are also influenced by climate change. It represents the first detailed study of the phenology of Mediterranean charophytes from wetlands, and it lays the foundation for our forthcoming research.