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Keywords:

  • ecophysiology;
  • gas exchange;
  • salinity tolerance;
  • Venezuela

ABSTRACT

We hypothesized that salinity and light interactively affect mangroves, such that net photosynthesis, growth, and survivorship rates increase more with increase in light availability at low than high salinity. Using greenhouse and field experiments, we determined that net photosynthesis, growth rates, and size increased more with light at low than high salinity. At high salinity, the ratio of leaf respiration to assimilation increased fourfold, suggesting that salinity may have contributed to declines in net photosynthesis. Stomatal conductance, leaf-level transpiration, and internal CO2 concentrations were lower at high salinity. Ratios of root mass to leaf mass were higher at high salinity. Stomatal limitations and increased respiratory costs may explain why at high salinity, the seedlings did not respond to increased light availability with increased net photosynthesis. Increased root mass relative to leaf mass suggests that at high salinity, either water or nutrient limitations may have prevented the seedlings from increasing growth with increasing light availability. At both low- and high-salinity zones in the field, seedling survivorship increased with light availability, and the effect of light was stronger at low salinity. However, at low light, survivorship was higher at high than low salinity, indicating that there may be a trade-off between survivorship and growth. The interactive effects observed in the greenhouse were robust in the field, despite the presence of other factors in the field such as inundation and nutrient gradients and herbivory. This study provides a robust test of the hypothesis that salinity and light interactively effect mangrove seedling performance.

RESUMEN

Presentamos la hipótesis de que la salinidad y la luz afectan de forma interactiva a los mangles, de tal forma que la fotosíntesis neta, el crecimiento, y la sobrevivencia se incrementa con el aumento de disponibilidad de luz a salinidad baja que a salinidad alta. Observamos que con experimentos de invernadero y de campo nuestra hipótesis fue correcta con respecto a la fotosíntesis neta, tasa de crecimiento y tamaño; todos estos factores se incrementaron más con luz a baja salinidad. En alta salinidad, la tasa de respiración de la hoja con respecto a la asimilación aumentó cuatro veces, sugiriendo que la salinidad pudo haber contribuido a descensos en la fotosíntesis neta. La conductividad estomática, la transpiración foliar, y las concentraciones internas de CO2 fueron más bajos a salinidad alta. Las limitaciones estomáticas y el aumento de los costos en la respiración, pueden explicar por qué las plántulas en salinidad alta no respondieron a la disponibilidad de luz con un incremento en la fotosíntesis neta. El aumento en la tasa raíz/hoja en salinidad alta sugiere que ya sean las limitaciones de agua o los nutrientes evitaron que las plántulas crecieron más al aumentar la disponibilidad de luz. Tanto en la zona de alta como de baja salinidad, la sobrevivencia de las plántulas aumentó con la disponibilidad de luz pero el efecto lumínico fue mayor a baja salinidad. Sin embargo, a baja luz, la sobrevivencia fue mayor a alta salinidad que en baja, indicando la existencia de un compromiso entre sobrevivencia y crecimiento. Los efectos interactivos observados en el invernadero fueron robustos en el campo, a pesar de la presencia de otros factores tales como inundación, gradientes de nutrientes y herbivoría. Este estudio provee de una prueba robusta de la hipótesis de que la salinidad y la luz afectan interactivamente el desempeño de las plántulas.