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Keywords:

  • carbon-13;
  • Kalahari transect;
  • mistletoe;
  • nitrogen-15;
  • parasitism;
  • stable isotopes

Abstract

The present study explores the xylem-tapping parasitism by mistletoe (Tapinanthus oleifolius) on native tree species along the Kalahari Transect (KT) using the stable isotopes of carbon and nitrogen. Mistletoe-host pairs were collected at three geographical locations along the KT rainfall gradient in the 2005 and 2006 wet seasons. Foliar total carbon, total nitrogen and their stable isotope compositions (δ13C and δ15N) were measured. Heterotrophy (H) was calculated using foliar δ13C values of mistletoes and their hosts as an indicator of proportion of carbon in the mistletoes derived from host photosynthate. Based on the mistletoe H-value and relationship between the mistletoe foliar δ15N and their host foliar δ15N, the results showed that mistletoes along the KT derived both nitrogen and carbon from their hosts. Mistletoes may regulate water use in relation to nitrogen supply. The proportion of carbon in the mistletoes derived from host photosynthate was between 35% and 78%, and the degree of heterotrophy was species-specific with only limited annual variation. The study emphasizes the importance of incorporating parasitic associations in future studies on studying carbon, water and nutrient cycling along the Kalahari.

Résumé

Cette étude explore le parasitisme par le gui (Tapinanthus oleifolius) du xylème d’espèces d’arbres natives, le long du Kalahari Transect (KT) en utilisant les isotopes stables de carbone et d’azote. Des paires d’hôtes du gui ont été récoltées en trois endroits situés le long du gradient pluviométrique du KT pendant les saisons sèches de 2005 et de 2006. On a mesuré leur carbone foliaire total, leur azote total et leurs compositions d’isotopes stables (δ13C et δ15N). L’hétérotrophie (H) a été calculée au moyen des valeurs de δ13C dans les feuilles du gui et de ses hôtes, comme indicateur de la proportion de carbone du gui qui est dérivée des assimilats photosynthétiques de son hôte. En se basant sur la valeur H du gui et sur la relation entre le δ15N foliaire du gui et celui de l’hôte, les résultats ont montré que le gui, dans le KT, tire et de l’azote et du carbone de son hôte. Les plants de gui peuvent réguler l’utilisation de l’eau en fonction de l’apport d’azote. La proportion de carbone que les touffes de gui tirent des assimilats photosynthétiques de leur hôte était comprise entre 35 et 78%, et le degré d’hétérotrophie est propre de l’espèce, avec des variations annuelles limitées. Cette étude souligne qu’il est important d’intégrer les associations parasitiques dans les futures études des cycles du carbone, de l’eau et des nutriments le long du Kalahari.